Глушитель шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН ЯО, 1420193 и 4 Г 01 Я 1 00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯваЬ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Волжское объединение по производству легковых автомобилей и Тольяттинскийполитехнический институт(54) ГЛУШИ ТЕЛ Ь ШУМА ВЫХЛОПАДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ(57) Изобретение позволяет повысить эффективность шумоглушения. Овальный корпус 1 снабжен по меньшей мере одной поперечнои перегородкои 8 с образованием камер (К) 9 с торцовыми спинками 2 и 3. Длина одной из К равна длине большей оси вала корпуса. Внутренние динамические срезы 6 и 7 соосных впускного и выпускного патрубков 4 и 5 размещены в одной из К и расположены на расстоянии 1/4 от стенок, где 1. - длина К. Длина большей оси овала составляет (1,6 - 2,5) с 1, где г - диаметр патрубка 4 (5), часть последнего, проходящая через К, м.б. выполнена перфорированной, а неперфорированная часть может составлять от его внутреннего среза 1./2. При таком выполнении каждая из К обеспечивает определенное заглушение звуковой энергии по величине и частотному диапазону. 2 з.п.ф-лы, 9 ил.Изобретение относится к машинострое.нию, в частности двигателестроения, а именно к глушителям шума выхлопа двигателянутрецнего сгорания.Пель изобретения повышение эффек)гиности шумоглх гне 1 шя.На фиг. 1 изображен предлагаемыйглуцитель шума (вариант трехкамерногоглушителя, продольный разрез; на фиг. 2 -то же (вариант двухкамерного глушителя),продольный разрез; на фиг. 3 камераглушителя шума, в которой размещеныстрезы патрубков; на фиг. 4 низкие собствец ыс продольные формы колебаний давленийазового об ьема, заключенного в камере;на фиг. 5 - низшие собственные цоперечюыс формы колебаций давлений газовогорбьема, заключенного в камере; на фиг. 6азрез Л-Л ца фиг. 2, где Вдлина больней оси овала корпуса; ца фиг. 7 - распределение волн давлений в цеперфорированномучастке патрубка ца нижней (первой) собственной резонансной форме колебаний воз угц ного об ьема, заключенного в камере,где Р - . давление; ца фиг. 8эпюра распределения выходных скоростей газовогопотока, выходягцего нз трубопровода в бесконечное пространство, где Ускорость;на фиг. 9 - эгпора распределения выходного давления газового потока при истечении его из трубопровода в бесконечное пространство, где Р - давление, Счсскос удлинение патрубкаГлушитель шума содержит корпус 1 оваль)ной формы с торцовыми стенками 2 и 3 и соосццми впускным 4 и выпускным 5 патрубками, причем динамические срезы 6 и 7 последних размещецы внутри корпуса 1. 1(орцус1 снабжен по меньшей мере олцой поперечной перегородкой 8 с образованием камер 9с торцовыми стенками, роль которых выполняют зорцовыс стенки 2 и 3 корпуса и псрегоролки 8,Одна из камер 9 выполнена с длиной,равной длине большей оси овала корпуса 1.Внутренние срезы 6 и 7 патруоков 4 и 5 размещены в одной из камер 9 и расположенына,расстоянии 1,4 1 от торцовых стсцок последней, гле 1длина камеры.Длина большей оси овала корпуса 1составляет (1,6 2,5) с 1, где с) -- диаметрпатрубка 4(5). Часть цатрубка, проходящая через камеру 9, выполнена перфорированной (участок Х-Х), а неперфорированнаячасть патрубка (участок У-У) от его вцутрецнего среза составляет 1,2.Глушитель шума работает следующимобразом.Выхлопные газы по впускному патруоку4 поступают в камеры 9., где расширяются ичерез цыпускцой патрубок 5 выводятся ватмосферу.Звуковая энергия с выхлопными газамиграцспортируется цо впускному патрубку 4 5 15 20 25 30 35 40 45 50 55 в корпус 1, выполненный в виде по меньшей мере двух последовательно расположенных резонаторных камер 9, где происходит ес уменьшение (вследствие отражения обратно к выпускному клапану (не показан) -- исгочнику возникновения звуковой энергии) и поглощение на активных элементах глушителя (вследствие трения в отверстиях перфорации патрубков 4 и 5). Наряду с тем, что каждая из камер 9 обеспечивает определенное заглушение звуковой энергии (по величине и частотному диапазону), они в отдельных частотных диапазонах такого заглушения це обеспечивают (полосы пропускация), а в ряде случаев даже усиливают излучение. Устранение или ослабление указанных акустических дефектов осуществляется с учетом того, что первая поперечная форма не возбуждается при соосном расположении патрубков 4 и 5 (фиг. 3 - фиг. 5), а вторая продольная форма це передается, поскольку срезы 6 и 7 патрубков 4 и 5 размещены в узлах давлений на этой форме.Между поверхностями патрубков 4 и 5, размещенными в камерах 9, через которые они проходят, торцовыми стенками камер 9 и внутренней поверхностью корпуса 1 образованы четвертьволцовыс резонаторы кольцевого типа. Для того, чтобы при помощи четвертьволновых резонаторов одновре менно подавлялись как продольные, так и поперечные формы колебаний, длина камер 9 и большая ось В овала корпуса 1 подобраны, так, что, г . = 1:ч,.и, где 1 -- частота. Для этого соблюдено условие: 1=В, т.с. две частоты (лва провала заглупения) сведены в однц и именно на одну эту частоту настроены кольцевые резонаторы (четвертьволновые). На этой частоте в камерах 9 возбуждаются резонансные колебания, способствуюгцие усилению передачи звука из впускного патрубкг 4 в выпускной патрубок 5. Одновременно на этой же частоте возбуждаются резонансные колебания в четвертьволновых кольцевых резонаторах, способствующие отсосу акустической энергии из камеры на той жс частоте за счет резонансного акустическо: о коро гкого замыкания между срезами 6 и 7 патрубков 4 и 5 и объемами резонаторов. Этот процесс приводит к подавлению резонансной передачи звука через камеры 9.Наиболее оптимальным является вариант, когда 0=0,5 В, т.е. когда стенки патрубков 4 и 5 размещены в узлах второй поперечной формы (фиг. 5). При сУ(0,4 В в резонаторе нет плоской волны (она слабая) и резонатор работает неэффективно. При возоуждеции поперечных колебаний чствсртьволновые резонаторы возбуждают одновременно как положительные, так и отрицательные импульсы давлений, в связи с чем эффективность их работы уменьшается. При И)0,6 В объем резонатора недостаточениг. г ва 1 г иг 3и также понижает эффективность работы глушителя. В сооветствии с изложенным пределы изменения длины большей оси В овала корпуса 1 принимаются равными (1,6 - 2,5) д,Для повышения эффективности шумо глушения камер 9, в которых расположены перфорированные участки Х-Х патрубков 4 и 5 на частоте=с/21., длина неперфорированных участков У-У принимается равной ./2, что обеспечивает равенство10 1./2=С/4 г.=1/4 7., ПрИ к=С/1 г,где 7, -- длина волны;с - скорость звукаВ этом случае звуковые волны (фиг. 1) на входе неперфорированного участка У-У патрубка 4 проходят по нему, отражаются от смежной камеры 9, меняют знак на противоположный и отражаются обратно. Изменение знака при отражении и фазы при двойном пробеге (туда и обратно) обеспечивает отражение волны с тем же знаком, причем амплитуда давления на входе патрубка 4 увеличивается и соответственно повышается эффективность работы камеры 9 с перфорированным участком на резонансном режиме. Настройка указанной камеры 9 на резонансную частоту 1=с/21 4осуществляется путем подбора степени перфорации участка Х-Х патрубка 4. 1. Глушитель шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус с торцовыми стенками и соосными впускным и выпускчым патрубками, причем динамические срезы последних размещены внутри корпуса, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности шумоглушения, корпус выполнен овальным и снабжен по меньшей мере одной поперечной перегородкой с образованием камер с торцовыми стенками, одна из камер выполнена с длиной, равной длине большей оси овала корпуса, внутренние срезы патрубков размещены в одной из камер и расположены на расстоянии 1/41 от торцовых стенок последней, где 1. - длина камеры.2. Глушитель по п. 1, оггичающийся тем, что длина большей оси овала корпуса составляет (1,6 - 2,5) д, где д - диаметр патрубка.3. Глушитель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что часть патрубка, проходящего через камеру, выполнена перфорированной, неперфорированная часть патрубка от его внутреннего среза составляет 1./2.//з 4304,343 НИИПИ Гос дгрс гве13035,Производственно-поли Г. ) и41"рс, 11 11 рРп р;/к 1 2НОГО комтета С( (.Росква, Ж 35, Рвурафическ/с прелпри о делаи изоси/ нак,тие.Ужг/р