Глушитель шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания

(46) 1512.87. Бюл. Ф (71) Волжское объедин водству легковых авто льяттинский политехни (72) Р.Н.Старобинский В.А.Тен, А.В.Демидов, бройт, Е.В.Филин и Ю. (53) 621.43.06(088;8) (56) Патент США 9 436 кл, 181-272, опублик. оизТо- тиснут е по билеи и ский ин.А,Т Липо е 80 19 ПА ДВИГАТЕЛЯ ся к машиносить эффекДля этого частично змеще кения прот. Отверстия у поперечотстоящими ины корпутенок 2 и 3Для повылушения при ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(54) ГЛУШИТЕЛЬ ШУМА ВЬИЛО ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение относит строению и позволяет повь тивность глушителя шумапоперечная перегородка 7 перфорированной трубы 4 р зоне перфорации для устра пуска звука высоких часто перфорации размещены межд ными сечениями глушителя, от половины и четверти дл са 1 в сторону торцовых с на 0,1-0,2 диаметра трубь шения эффективности шумогминимальных гидравлических потерях суммарная площадь отверстий перфорации участка 5 в трубе должна составлять 1,5-1,7 от площади поперечного сечения трубы, Суммарная площадь перфорации участка б должна составлять 1,1-1,3 от площади поперечного сечения трубы. Для повышения эффективности шумоглушения на резонансных частотах, вызывающих провалы в заглушении, участок трубы 4 с одной стороны перегородки выполнен сплошным на длине 1/8 Ь - С, где Ь - длина корпуса глушителя; С - коэффициент динамического удлинения участка перфорации. ,Подавление колебаний четвертой продольной моды . осуществляется размещением в камере глушителя поперечной перфорированной перегородки 9 и делением камеры глушителя на две камеры, длины которых составляют соотношение 5:3, а суммарная площадь отверстий 10 перфорации лежит в диапазоне 1,2-1,6 от площади поперечного сечения трубы 4. Отверстие 8 перегородки 7 позволяет повысить акустическую связь трубы с камерой глушителя. 5 з.пф-лы, 5 ил.Ю Ю5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателе- строению, а именно к глушителям шума выхода двигателя внутреннего сго-рация.Целью изобретения является повышение эффективности глушителя шума.На фиг,1 представлен предлагаемый глушитель, продольный разрез; на Фиг,2 - сечение А-А на фиг. 1, на фиг.3 - низшие собственные радиальные формы колебаний газового объема, заключенного в камере глушителя на резонансной частоте; на фиг.4 - размещение элементов глушителя; на фиг.5- продольные низшие собственные (с первой по четвертую) резонансные Формы колебаний газового объема, заключенного в камере глушителя.На фиг,4 и 5 обозначено: . - длина корпуса глушителя, д - диаметр трубы; Р - давление; С - коэффициент, динамического удлинения участка перФорации.Глушитель шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания содержит цилиндрический корпус 1 с торцовыми стенками 2 и 3, соосно которому установлена частично перфорированная труба 4 для подвода и отвода выхлопных газов. Участки 5 и 6 отверстий перфорации размещены между поперечными сечениями глушителя, отстоящими от половины и четверти длины корпуса 1 в сторону торцовых стенок 2 и 3 на 0,1-0,2 диаметра трубы. Внутри перфорированной трубы 4 установлена поперечная перегородка 7, которая может быть вь 1 лолнена с отверстием 8, Поперечная перегородка 9 установлена в зазоре (камере) между трубой 4 и корпусом 1, разделяя его на две камеры, причем отверстия перфорациитрубы выполнены параллельными рядами.Суммарная площадь отверстий перфорации участка 5 трубы 4 может составлять 1,5-1,7 плошади ее поперечного сечения, а суммарная площадь отверстий перфорации участка 6 трубы 1,11,3 площади ее поперечного сечения.Поперечная перегородка 9 можетбыть выполнена перфорированной, отношение длин камер, образованных перегородкой 9 и стенками 2, 3, можетсоставлять 5:3, а суммарная площадьотверстий 10 перфорации в перегородке 9 может составлять 1,2-1,6 от площади поперечного сечения трубы 4,причем отверстия 10 перфорации в перегородке 9 могут быть размещены на равном расстоянии от корпуса 1 и трубы 4. В зоне перегородки 7 трубы 4 может быть сплошной участок.С - коэффициент динамического удлинения участка перфорации принимается равным (0,1-0,2)с 1 ,р ; й4 Р.П ф 4 Ргде д ,р - гидравлическийй диаметр трубы; Р - площадь поперечно. го сечения трубы, П - периметр (длина окружности) трубы.Глушитель шума работает следующим образом.Выхлопные газы поступают в трубу 4 и через участок 5 перфорации, где звуковая энергия частично рассеивается, в камеру глушителя, длина которой составляет 5/8 Е, где расширяются, теряя при этом часть звуковой, энергии, Далее через отверстия 10 перфорации в перегородке 9, где звуковая энергия опять частично рассеивается, газы попадают во вторую камеру глушителя, длина которой 3/8 Ь, где расширяются и теряют часть звуковой энергии, Наконец, из этой камеры газы через отверстия участка 6 перфорации, где звуковая энергия снова частично рассеивается, поступают в трубу 4 и выводятся в атмосферу, звуковая энергия газов при этом.в значительной степени ослаблена.Максимальной степени заглушения можно добиться путем оптимизации размещения отверстий перфорации, степени перфорации и конкретного размещения элементов глушителя.Звук низких частот, входя в камеру расширения через отверстия участка 5 перфорации, значительно отражается, теряя при этом свою энергию, и в значительной степени затухает. Частично звуковая энергия тратится на прохождение через отверстия перфорации, превращаясь при этом в тепловую. Звук первой, второй и третьей продольных мод не пропускается, так как крайние ряды участков 5 и 6 перфорации размещены в узлах минимального (нулевого) звукового давления, с учетом динамического приращения и возникающий резонанс звука не пропускается из камеры наружу. Четвертая продольная мода звукового резонанса затухает, проходя через перегородку 9, так как перегородка размещена в пучности виброско1359444 35 3 рости этой моды, что обеспечивает эффективное рассеивание звука.Звук первой моды поперечного резонанса в камере не пропускается за счет центрального размещения трубы 4 Вторая мода поперечного резонанса не возбуждается, так как отверстия 10перегородке 9 размещены вблизи уза минимального звукового давления а этой форме. 10Эффективность заглушения возрастает за счет усиления заглушения в резонаторе, образованном перегородкой 7 и сплошным участком трубы, прилегающим к ней. 15Для устранения пропускания звука высоких частот по трубе 4 в зоне ее перфорации устанавливается поперечная перегородка 7.Для повышения эффективности шума глушения при минимальных гидравлических потерях суммарная площадь отверстий перфорации участка 5 в трубе 4 должна составлять 1,5-1,7 от площади поперечного сечения трубы 4, так как 25 вне этого диапазона один из эффектов ухудшается на недопустимую величину. Аналогично суммарная площадь отверстий перфорации участка 6 должна составлять 1, 1-1,3 от площади попереч ного сечения трубы, так как в противном случае либо ухудшается эффектив-. ность шумоглушения, либо растет гидравлическое сопротивление. С целью повышения эффективности шумоглушения на резонансных частотах, вызывающих провалы в заглушении, учао сток трубы 4 с одной из сторон перегородки 7 выполнен сплошным на дли - 40 не 1/81 - С. Подавление колебаний четвертойпродольной моды осуществляется разме 45щением в камере глушителя поперечнойперфорированной перегородки 9 и делением камеры глушителя на две камеры,. длины которых составляют соотношение,5:3, а суммарная площадь отверстий10 перфорации лежит в диапазоне 1,2501,6 от площади поперечного сечениятрубы 4,4Отверстие 8 перегородки 7 позволяет повысить акустическую связь трубы 4 с камерой глушителя.формула изобретения1. Глушитель шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания, содержащий цилиндрический корпус с торцовыми стенками, соосную частично перфорированную трубу для подвода и отвода вы-: хлопных газов и поперечные перегородки, установленные в трубе и в зазоре между трубой и корпусом, разделяя его на две камеры, причем отверстия перфорации трубы выполнены параллельными рядами, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности, поперечная перегородка трубы размещена в зоне перфорации, а отверстия перфорации трубы размещены между поперечными сечениями глушителя, отстоящими от половины и четверти длины корпуса в сторону торцовых стенок на 0,1-0,2 диаметра трубы.2. Глушитель по и1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что поперечная перегородка трубы выполнена с центральным отверстием.3. Глушитель по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что суммарная площадь отверстий перфорации по одну из сторон перегородки трубы составляет 1,5-1,7 площади ее поперечного сечения.4, Глушитель по п.3, о т л и ч аю щ и й с я тем, что суммарная площадь отверстий перфорации с другой стороны перегородки трубы составляет 1,1-1,3 площади ее поперечного сечения.5. Глушитель по пп.1-4, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что поперечная перегородка в корпусе выполнена перфорированной, соотношение длин камер составляет 5:3, а суммарная площадь отверстий перфорации в перегородке составляет 1,2-1,6 площади поперечного сечения трубы.6 Глушитель по пп.1-5, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что отверстия перфорации в перегородке корпуса размещены на равном расстоянии от корпуса и трубы.