Воздухоочиститель для двигателя внутреннего сгорания

ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ еско- ана- ляют ДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Волжское производственное объединение по производству легковых автомобилей и Тольяттинский политехнический институт(54) ВОЗДУХООЧИСТИТЕЛЬ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ(57) Изобретение позволяет повыситьэффективность шумоглушения, В днищекорпуса воздухоочистителя соосно корпусу выполнено выпускное окно. Присоединительндя часть воэдухозаборного патрубка имеет перегородку 9 в виде неравнобедренной треугольной призмы, одна иэ сторон которой, обращенная к фильтрующему элементу, выполнена по дуге, охватывающей последний,Перегородка соединена с дугообразнымдефлектором О, расположенным между корпусом и фильтрующим элементом иобразующим со стенками цилиндричго корпуса два разветвляющихся кла 11 и 12, Длины каналов составсоответственно 0,2 П и 0,6 Р, где 0 -диаметр корпуса. Выпускное окно расположено в узле колебаний низших собственных тангенциальнцх форм, следовательно, возбуждения на этой собственной резонансной форме колебаний нпроисходит, но ведет к наиболее интенсивной раскачке. Для подавленияизлучения звука на возбужденной и передающейся в воэдухозаборный патрубоксобственной резонансной форме выполнены каналы.1 и 12, которые соединяются в один общий воздухозаборныйпатрубок в точке, где происходит дополнительное суммирование амплитудзвуковых скоростей волн, распространяющихся по каналам 11 и 12. При разности длин последних 1,-1 =0,59, где3 - собственная длина волны радиальной формы колебании, скорости в каналах имеют разный знак и взаимнокомпенсируются. 1 э.п. ф-лы, 6 ил,1377438Изобретение относится к машиностроению, преимущественно к двигателе.строению, в частности к устройствамвоздухоочистителей, снабженных элементами шумоглушения,Цель изобретения - повышение эффективности шумоглушения.На фиг,1 схематически показанпредлагаемый воздухоочиститель, общий вид; на Фиг.2 - то же, вид сверху; на Фиг.3 - эпюра низшей собственной радиальной Формы колебанийвоздушного объема в корпусе воздухоочистителя; на Фиг,4 - воздухоочиститель, вариант выполнения; на фиг.5 зависимость амплитуды колебаний звуковой скорости от длины канала и частоты колебаний; на Фиг.6 - эпюры звуковых скоростей волн, распространяющихся по каналам воздухоочистителяВоздухбочиститель содержит корпус1, выполненный в виде кругового цилиндра и днища 2, в котором выполнено соосно корпусу 1 выпускное окно 3, 25смонтированный на корпусе 1 воздухозаборный патрубок 4, крышку 5 корйуса1 и Фильтруюший элемент 6. Воздухозаборный патрубок 4 имеет заходнуючасть 7 и присоединительную часть 8, 30в которой расположена перегородка 9,соединенная с дугообразным дефлектором 10, установленным эквидистантно поверхности корпуса 1 между егостенками и Фильтрующим элементом 6,Дефлектор 10 образует.два разветвляющихся канала 11 и 12, имеющих соответственно срезы 13 и 14, причемдлины каналов 11 и 12 разные и составляют соответственно 0,2 П и 0,60, где 0В - диаметр корпуса, Перегородка 9может быть выполнена и в виде треугольной призмы, одна из сторон кото.рой, обращенная к Фильтрующему эле. -менту 6, выполнена по дуге, охватывающей последний,При работе двигателя внутреннегосгорания в момент открытия - закрытия впускных клапанов и в самом процессе изменения объемов цилиндроввозникает переменная составляющаяобъемного расхода воздуха, что приводит к раскачке воздушных объемов,заключенных в отдельных элементахтруб, и объемов системы впуска. Воздушные объемы в отдельных элементахсистемы имеют определенные частотныехарактеристики и в конечном итогеопределяют звуковое излучение, производимое непосредственно наружным срезом воздухозаборного патрубка 4.Объем воздушного столба, заключенного в воздухоочистителе, можно рассматривать как распределенную (по объему) массу, имеющую определенные упругие инерционные и диссипативные характеристики. Подвод возбуждения к этой массе осуществляется как через выпускное окно 3, так и через срезы 13 и 14 соответствующих каналов 11 и 12, соединенных с воздухозаборным патрубком 4. Вследствие вызванного возбуждения воздушныи объем, заполняющий воздухоочиститель, начинает совершать колебания на своих собственных частотах, что усиливает раскачку на этих частотах воздушного столба, заключенного в воздухозаборном патрубке 4, а это увеличивает интенсивность звукового излучения, производимого его наружнымсрезом в окружающую среду. Наиболее интенсивными являются колебания воздушного столба корпуса 1 воздухоочистителя на низших тангенциальных и радиальных Формах колебаний, которые характеризуются ярко выраженными максимумами (пучностями) и минимумами (узлами).В данном случае выпускное окно 3 расположено в узле колебаний низших собственных тангенциальных Форм, следовательно, возбуждения на этой собственной резонансной Форме колебаний не происходит, но одновременное расположение выпускного окна 3 (источника возбуждения) в пучности низшей собственной радиальной Формы колебаний с частотой колебаниях = 1,22 - с где с - скорость звука, м/с;0 - диаметр цилиндра корпуса воздухоочистителя, мведет к наиболее интенсивной ее рас- качке.Соответственно длина волны этой радиальной Формы колебаний Ъ составляетс Р Ъ=-= - м Е Т,22 Ъ 0. 2 2,44Для подавления (ослабления) излучения звука йа этой возбужденной и передающейся во воздухозаборный пат 1377438рубок 4 собственной резонансной форме (ее амплитуда и фазовые характеристики изменяются по радиусу, но независят от угловой координаты) выполнены два разветвленных канала 11 и12, сообщенные с объемом корпуса 1воздухоочистителя, в котором находится эта возбужденная форма собственных резонансных колебаний, Вследствие того, что срезы,13 и 14 каналов11 и 12 находятся на одном и том жерадиусе, на каждый из срезов подаются одна и та же амплитуда и фаза давления. Длины каналов 1 и 1, составляют соответственно 1/4 и 3/4 от длины волны этой радиальной формы колебаний, т.е.Ъ О/1 22 Р1 = - = - - = --- = О 2 П4 4 4,883% ЗП/122 Зп4 4 4,88 фКаналы 1 и 12 соединяются в одинобщий воздухозаборный патрубок 4 вточке, где происходит дополнительноесуммирование амплитуд звуковых скоростей волн, распространяющихся поканалам 11 и 12,Выбор длины меньшего канала 121=Ъ/4 обусловлен следующим,В каждом из каналов 1 и 12 колебания давлений на их срезах 13 и 14возбуждают колебания звуковой скорости в месте соединения каналов. Зависимость амплитуды этих колебаний отдлины каналов и частоты колебаний выражается формулой где Ч - амплитуда звуковой скоросР - амплитуда звукового давлеПри разности длин каналов 11 и 12 1, - 1 = 0,5 Ъ скорости в каналах имеют разный знак и взаимно компенсируются. Наилучшая степень компенсации (по ширине полосы компенсации) и наименьшая чувствительность к точности изготовления достигается как раз в случае 1, =3/4 % и 1 =Я/4, так как в этих областях функция1имеет наиболее пологий ха л 1я 1 п 2 1 -91 О рактер, На эпюрах звуковых скоростейнаглядно иллюстрируется, каким образом происходит компенсация полей давлений на низшей собственной радиальной форме колебаний в точке, в кото рую волна звукового давления, распространяясь по каналами 12, подходит с одинаковой амплитудой, но с противоположными знаками, так как разность длин каналов 11 и 12 состав О ляет О, 5 Э. Формула изобретения 1. Воэдухоочиститель для двигате ля внутреннего сгорания, содержащийцилиндрический корпус с впускным окном и днищем, в котором соосно корпусу выполнено выпускное окно, смонтированный на корпусе воздухозабор- ЗО ный патрубок, имеющий впускную и присоединительные части, крышку корпусаи Аильтрующий элемент, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности шумоглушения,присоединительная часть снабжена перегородкой, соединенной с дугообразным дефлектором, расположенным междукорпусом и фильтрующим элементом иобразующим со стенками цилиндрическо О го корпуса два разветвляющихся канала, причем длины каналов составляют соответственно 0,2 П и О,бй, гдеП - диаметр корпуса.2, Воздухоочиститель по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что перегородка выполнена в виде неравнобедренной треугольной призмы, одна изсторон которой, обращенная к фильтрующему элементу, выполнена по дуге,охватывающей последний51 25 к полиграфическое предприятие, г.ужгород Проивводстве ектная,4 Тираж 505 НИИПИ Государственно по делам изобретени 13035, Москва, Ж, Подписноео комитета СССРи открытийРаушская наб., д.4/5