Роторный глушитель шума двигателя внутреннего сгорания

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 8014 50 401 11 1/ РЕТЕНИЯ САНИ ДЕТЕЛЬСТВУ ТОРСКОМ(21 (22 (46 (71 (72 и А (53 (56 ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР 4273465/25-0625.05.8723.02.89. Бюл. 8 ф 7МВТУ им. Н.Э.БауманаЮ.А.Гришин, А,М,СавенковД.Игнатов621.43.06(088.8)Патент Швейцарии В 608566Р 01 Б. 1/18, опублик. 1979(54) РОТОРНЫЙ ГЛУШИТЕЛЬ 1 ПУМА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ( 7) Изобретение позволяет повысить ффективность глушителя путем расширения диапазона заглушаемых частот и снижения гидравлического сопротивления. В корпусе 1 глушителя размещен ротор 4 с лопатками 5, связанный с коленчатым валом 6 и маховиком 7 двигателя, образующими при помощи,смежных.лопаток 5 и внутренней поверхности корпуса 1 вихревые камеры-резонаторы 8. Поток выхлопных газов подается в первую камеру-резонатор 8 и, повернувшись на 180 , при взаимодействии с внутренней поверхностью корпуса 1 делится на две части, причемпервая часть, совершая круговое спиралеобразное движение, поступает вследующую по потоку камеру-резонатор8, а вторая часть вместе с новой порцией газов возвращается в первую камеру-резонатор 8, образуя круговойвихрь, Далее газы движутся по диффузорному каналу 9 с заданным угломраскрытия, обеспечивающим оптимальные потери с точки зрения снижениягазодинамических потерь в диффузорах.Угол направления выхода патрубка 2к касательной окружности ротора 4в пределах 15-30 является оптимальным для сопловых устройств, подающихгазы на лопаточные машинв. 6 з,п,ф-лы, 3 ил.Изобретение относится к машиностроению, в частности двигателестрое нию, а именно к роторным глушителям шума двигателя внутреннего сгорания,Цель изобретения - повышение эффективности глушителя путем расширения диапазона заглушаемых частот и снижения гидравлического сопротивления, 1 ОНа фиг. 1 представлена схема роторного глушителя шума;.на фиг. 2 и 3 - векторжюй треугольник скоростей газового потока соответственно на входе в камеру-резонатор и выходе из 15 камеры-резонатора (11 - вектор окружной скорости внешней образующей ротора - направлена по касательной к образующей; С, - вектор абсолютной скорости газового потока на входе в 20 камеру-резонатор; И - вектор относительной скорости газового потока;С - вектор абсолютной скорости газового потока на выходе иэ камеры-резонатора).Роторный глушитель шума двигателя внутреннего сгорания содержит корпус 1 с впускным 2 и выпускным 3 патруб" ками, ротор 4 с лопатками 5, связанный с коленчатым валом 6 и маховйком 7 двигателя, и вихревые камеры-резонаторы 8, образованные смежными лопатками 5 ротора 4 с внутренней поверхностью корпуса 1. Угол Ы выхода впускного патрубка 2 и угол р образу ющих лопаток 5 ротора 4 к касательной его окружности связаны равенством 1 у=21 М, внутренней поверхностью корпуса 1 и наружной поверхностью ротора 4 в сторону выпускного патрубка 3 40 образован диффуэорный канал 9, а вы" пускной патрубок 3 сопряжен с впускным патрубком 2 и выполнен радиальным.45Угол Ы направления выхода патрубка 2 к касательной окружности ротора 4 может быть выполнен равным 15-30 диУфузорный канал 9 - с углом расГкрытия, равным 6-10 , а ротор 4 " иэ керамического термостойкого материала-, которым может быть композици-." онный материал, Ротор 4 может быть размещен на маховике 9 двигателя.Ротор 4 и маховик 9 могут быть снабжены общим корпусом 1 или выполнены за одно целое.Роторный глушитель шума работает следующим образом,Поток выхлопных газов через впускной патрубок 2 подается на лопатки 5 ротора 4 иплавно повернувшись на 180 в первой вихревой камере-резонаторе 8, при взаимодействии с внутренней поверхностью корпуса 1 делит" ся на две части. Основная часть, совершая круговое спиралеобразное движение, поступает в следующую по потоку камеру-резонатор 8, а остальная часть вместе с новой порцией выхлопных газов возвращается в первую камеру-резонатор 8, образуя круговой вихрь. Таким образом, отработавшиегазы, совершая сложное движение, проходят к выпускному патрубку 3, откуда выбрасываются в окружающую среду, Лопатки 5 ротора 4 выполняют роль перегородок, направленных навстречу потоку и обеспечивающих отсечение части потока и образование кругового вращательного движения в камерах-резонаторах 8 и круговое спиралеобразное движение в диффузорном канале 9, что обеспечивает снижение уровня шума. В связи, с увеличением эффективного сечения диффузорного канала 9 в сторону выпускного патрубка 3 объемы вихревых камер-резонаторов 8последовательно возрастают, что обеспечивает расширение диапазона частотзаглушаемых колебаний от высоких (в начале канала 9) до более низких (в конце канала 9),"Помимо глушения шума в глушителе имеет место турбинный эффект, обеспечивающий передачу мощности на коленчатый вал 6 двигателя, что повышает эффективность последнего,Угол раскрытия диУУузорного канала 9, равный 6-10, является оптимальоным с точки зрения снижения газодинамических потерь в диУфузорах, а величина угла о направления выхода патрубка 2 к касательной окружности ротора 4 в пределах 15-30 является оптимальной для сопловых устройств, подающих газы на лопаточные машины, Выполнение выпускного патрубка 3 радиальным к касательной окружности ротора (вектор С ) обеспечивает безударный выход газов в окружающую среду, причем общепринятое в теории лопаточных машин упрощающее предположение о бесконечности числа лопаток подтверждает, что относительные скорости М на входе и выходе практическилежат на одной прямой, наклоненной3 146036 под углом р к вектору У. Принимаемое допущение, что потеря скорости в межлопаточном канале незначительна, из совмещения треугольников скоростей5 на входе и выходе и получается соотношение 1 у=21 д с,Формула из обретения101. Роторный глушитель шума двигателя внутреннего сгорания, содержащйй корпус с впускным и выпускным патрубками, ротор с лопатками, связанный с коленчатым валом и маховиком дви" гателя, и вихревые .камеры-резонаторы, образованные смежными лопатками ротора с внутренней поверхностью корпуса, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности путем расширения диапазона заглушаемых частот и снижения гидравлического сопротивления, угол о выхода впускного патрубка и уголобразующих лопаток ротора к касательной его ок Б ружности связаны равенством 1 д=21 д 1ротор расположен в корпусе с образованием диффузорного канала, сообщенного с выпускным патрубком, сопряженным с впускным патрубком и выполненным радиальным,2, Глушитель по и. 1, о т л и ч аю ш и й с я тем, что уголнаправления выхода к касательной окружности ротора выполнен равным 15-30 .3. Глушитель по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что диффузорный канал выполнен с углом раскрыотия 6-104. Глушитель по пп. 1-3, о т л ич а ю щ и й с я тем, что ротор выполнен из керамического термостойкогоматериала,5. Глушитель по пп, 1-3, о т л ич а ю щ и й с я тем, что ротор выполнен иэ композиционного термостойкого материала.6, Глушитель по пп, 1-5, о т л ич а ю щ и й с я тем, что ротор размещен на маховике двигателя, ротор имаховик снабжены общим корпусом.7, Глушитель по пп. 1 6, о т л ич а ю щ и й с я тем, что ротор выпол"нен с маховиком двигателя за одно целое,1460366 Составитель В. Славникктор О,ГоловачТехред И,Верес орректор Э,Лончакова Заказ 517/38 Тираж 456НИИПИ Государственного комитета по изобр113035, Иосква, Ж, Рауш Подписно и ГКНТ СС ениям и открытия кая наб., д. 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,1