Глушитель паринова шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания

(51)5 Г 01 И 1/08 ОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ ИПРИ ГКНТ СССР ИТЕТ ОНРЫТИЯМ(56) Авторское свидетельство СССРИф 1060799, кп. Г 01 И 100, 1982.Ь 4) ГЛУШИТЕЛЬ ПАРИНОВА ШУМА ВЫХЛОПАДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ(57) Изобретение позволяет повыситьэффективность шумоглушения и снизитьпротиводавление глушителя путем разделения и завихрения газового потокаПоток пульсирующего газа через впускной патрубок 4 поступает в центральную полость 15 вихревой камеры 6, гдрасширяется и через сопла 7 выходит ВТОРСНОМУСВИД 8016154 в вихревую камеру б. В соплах 7 ско-,рость газа увеличивается, в камере 6образуется вихревое движение, Указанное вихревое движение обеспечиваетобтекание сопел и соответственно эжекцию газа. На осевых лопатках 13 перегородки 12 газы дополнительно закручиваются и перетекают во внутреннююкамеру 9, где в зоне перегородки 11образуется избыточное давление, обеспечивающее проталкивание газа черезпериферийные окна в выпускную камеру 10. В камере 10 газы тормозятсяпри помощи радиальных лопаток 14, азатем через отверстия перфорации выпускного патрубка 5 выбрасываются вокружающую среду. 6 з.п, ф-лы, 3 ил.Изобретение относится к машино -бтроению и двигателестроению, в частйости к глушителям шума выхлопа двигателя внутреинего сгорания.Целью изобретения является повыше 5ие эФФективности шумоглушения и сниение противодавления.На Фиг. 1 представлен глушительума, продольный разрез; на фиг. 2 -разрез А-А на Фиг . 1; на Аиг . 3 - глушитель (вариант с корпусом, выполйенным с радиусом в пределах радиусавыходных сечений тангенциальных периферийных сопл), продольный разрез.Глушитель шума содержит цилиндриолеский корпус 1 с входной 2 и выходой 3 торцовьии стенками, впускной 4й выпускной 5 патрубки, вихревую каеру б, сопряженную с входной торцовой стенкойи снабженную тангенциальными периФерийными соплами 7, иериФерийные направпяющие лопатки 8,разделяющие корпус 1 на внутреннюю 9и выпускную 10 камеры, Глушитель 25снабжен сплошной поперечной перегородкой 11 с периФерийными окнами,размещенной во внутренней камере 9,по меньшей мере одной поперечной перегородкой 12 с осевыми лопатками 13,,в окнах по периАерии сплошной попе,речной перегородки 11, в выпускнойкамере 10 установлены радиальные лопатки 14, а выпускной патрубок 5 выполнен перАорированным и перфорированной частью помещен н корпус 1,сопряжен со сплошной поперечной перегородкой 11 и смещен относительно осикорпуса 1. 40Расстояние между осями корпуса 1и выпускного патрубка 5 может бытьравно четверти длины заглушаемой звуковой волны, вихревая камера б можетбыть выполнена с длиной по периметру, 45равной нечетному числу заглушаемыхзвуковых полуволн. Выходные срезы тангенциальных периАерийных сопл 7 вихревой камеры б могут быть расположеныпо окружности на разных расстоянияходин от другого, а внешние срезы осевых лопаток 13 поперечных перегородок 12 могут быть расположены по радиусу в пределах выходных сечений тангенциальных периФерийных сопл 7. Кор- .55пус 1 эа пределами вихревой камеры бможет быть выполнен с радиусом в пределах радиуса выходных сечений тангенпиальных периАерийных сопл 7. Центральная полость5 вихревой камеры б может быть разделена на части(Аиг, 3), сообщенные с тангенциальными периФерийными соплами 7, а впускнойпатрубок 4 может быть выполнен в видетрубопроводов, соединяющих частицентральной полости 15 с каждым цилиндром или группой цилиндров двигателя .Угол 0( образуемый выходными срезами тангенциальных периФерийных сопл7, рекомендуется выбирать в пределахо20-60 в зависимости от срабатываемого перепада давления на соплах 7, когда указанный перепад (РвРвых) превышает величину 1,82. Сопла 7 рекомен-.дуется устанавливать в вихревой камере 6 с осевым и радиальным зазорами,равными 0,6-1,5, радиального размеравыходного сечения сопла 7.Глушитель шума работает следующимобразом,Поток пульсирующего газа черезвпускной патрубок 4 поступает в центральную полость 15 вихревой камеры 6,где расширяется и через сопла 7 выходит в вихревую камеру Ь. В соплах 7скорость газа увеличивается и в камере 6 образуется вихревое движзкле сокружной скоростью газов, близкой илипревышающей скорость звука. Указанноевихревое движение обеспечивает обтекание сопл 7 и соответственно эжекцию(подсос) газа. По мере поступлениядополнительных порций газа последний,потерявший скорость, вытесняется кцентру камеры 6 в зону осевых лопаток 13 перегородки 1, которые способствуют эжектированию газа во внутреннюю камеру 9, что обеспечивает в периферийной зоне сплошной поперечной перегородки 11 избыточное давление,которое проталкивает газ через периАерийные окна в выпускную камеру 10,причем окон может быть два и они могут располагаться диаметрально противоположно на одной линии с выпускнымпатрубком 5ПериАерийные направляющие лопатки 8, установленные в окнах, обеспечивают переток газа в выпускную камеру 10, в которой газы тормозятся радиальными лопатками 14, преобразуякинетическую, энергию вихревого движения в потенциальную давления, которое выталкивает газ через отверстияперАорации патрубка 5 и чЕреэ последний в окружающую среду. Описанный5 16154 )процесс обеспечивает создание и под- .держание в вихревой камере 6 и вовнутренней камере 9 разрежения, способствующего лучшей очистке цилиндровот отработавших газов и полноте сгорания, а в конечном ичоге повышаетсяэдхЪективность глушителя и соответственно экономичность и экологичностьдвигателя. Вариант глушителя, в котором корпус 1 за пределами вихревой1 Окамеры 6 выполнен с радиусом в пределах радиуса выходных сечений тангенциальных периферийных сопл 7 (Фиг.3),обеспечивает усиленный вихревой по 15ток, усиливающий эжекцию на осевых лопатках 13. Выбор конкретного радиусасвязан с режимом работы двигателя иполучением максимального э 3 Аекта эжекции у ра зр еже ния от вихревого движенияи разрежения, получаемого за счетосевых лопаток 13Вариант, в котором центральная полость 15 вихревой камеры 6 разделенана части со своими тангенциальными пе риферийными соплами 7, а впускнойпатрубок 4 выполнен в виде трубопроводов, соединяющих части центральнойполости 15 с кажцым цилиндром или ;группой цилиндров двигателя, эффективен с точки зрения увеличения КЛДдвигателя и с точки зрения глушенияшума. В этом случае отсос газов особенно эффективен при закрытом или закрывающемся клапане выпуска. Иумоглушение повышается из-за наличия смещения по Лазе импульсов (в порядкеработы цилиндров двигателя), котороепри контакте с вихревым потоком и поддействием различных центробежных сил,40зависящих от окружной скорости, усиливает турбулизацию потока и, какследствие, рассеивание звуковых волн.Это в свою очередь способствует повы- .шению звукового давления на стенкикамеры 6, что приводит к усиленному45превращению звуковой энергии в тепловую, выделяющуюся на стенках корпуса 1. Уменьшение объема внутреннейкамеры 9 способствует росту актовотражения.от стенок звуковых волн,повышению звукового давления и соответственно повьппению эффективностишумоглушения,Длина периметра вихревой камеры 6,выбранная равной нечетному числу заглушаемых звуковых полуволн, обеспечивает исключение резонансных режимов в основной шумовой гармонике,5 бснижая уровень шума. В этом случае звук, пройдя полные оборот, приходит к своему соплу 7 в противоАлзе, т.е. подавляет сам себяДиаметрально противоположное расположение окон с направляющими лопатками 8 на перегородки 11 обеспечивает раздвоение потока на две части с одинаковой абазой основной гармоники звука, но так как ось выпускного патрубка 5 смещена относительно оси корпуса 1 на четверть длины заглушаемой звуковой волны, то их встреча происходит в противойазе, что обеспечивает глушение основной составляющей гармоники шума.При размещении выходных срезов тангенциальных периферийных сопл 7 по окружности на разных расстояниях один от другого исключаются резонансные режимы для гармоник, длина волн которых совпадет с четным количеством полуволн. При этом разность расстояний должна быть соизмерима с высокотональной длиной полуволны, поделенной на количество сопл 7, причем имеется в виду максимальная разность, т.е. между самым большим и самым малым расстояниями между срезами сопл 7.Учитывая пониженное давление в подводящей магистрали к глушителю, целесообразна его установка после цилиндров или после коллектора, Наличие в основном варианте глушителя центробежных карманов за пределами радиуса лопаток 13 обеспечивает увеличение числа каскадов, выравнивающих поток, что приводит к увеличению времени нахождения газа в камерах 6,9 и многократной сортировке частиц газа по ско. рости и соответственно к большему их торможению.Формула из обр етения 1. Глушитель шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания, содержащий цилиндрический корпус с входной и выходной торцовыми стенками, впускной и выпускной патрубки, вихревую камеру, сопряженную. с входной торцовой стенкой и снабженную тангенциальными периферийными соплами, и периФерийные направляющие лопатки, разделяющие корпус на внутреннюю и выпускную камеры, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения эААективности шумоглушения и снижения противодавления, он снабжен сплошной поперечной161 54) 5 фи перегородкой с периферийными окнами, раамещенной во внутренней камере, по меньшей мере одной поперечной переГородкой с осевыми лопатками, напрЭвляющие лопатки установлены в окнах по периферии сплошной поперечной перегородки, в выпускной камере устанолены радиальные лопатки, а выпускной патрубок выполнен перФорированым и йерйорированной частью помеще в корпус, сопряжен со сплошной по еречной перегородкой и смещен атно ительно оси корпуса.2. Глушитель по п, 1, о т л ич ю щ и й с я тем, что расстояние ме у осями корпуса и выпускного патру ка равно четверти длины заглушае- моИ звуковой волны.3. Глушитель по пп. 1 и 2, о т - ,. л И ч а ю щ и й с я тем, что вихревая камера выполнена с длиной по перииетру, равной нечетному числу заггушаемых звуковых полуволн.4. Глушитель по пп. 1-3, о т л ич а ю щ и й с я тем, что выходные срезы тангенциальных периферийныхсопл вихревой камеры расположены поокружности на разных расстояниях одинот другого,55. Глушитель по пп. 1 - 4, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что внешниесрезы осевых лопаток поперечных перегородок расположены по радиусу в пределах выходных сечений тангенциальныхпериферийных сопл.6. Глушитель по пп. 1-5, о т л ич а ю щ и й с я тем, что корпус запределами вихревой камеры выполненс радиусом в пределах радиуса выходных сечений тангенциальных периферийных сопл.7. Глушитель по пп. 1 - 6, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что центральная полость вихревой камеры раз-делена на части, сообщенные с тангенциальными перийерийными соплами, авпускной патрубок выполнен в видетрубопроводов, соединяющих части 25 центральной полости .с каждым цилиндром или группой цилиндров двигателя.1615405 12 Составитель В.Славникедактор А.Мотыль Техред М.Ходанич ектор М.Шаройи оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. У Гагарина, 10 Заказ 3972ВНИИПИ Государственно11303 ираж 428 Подписноекомитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5