Глушитель шума для двигателя внутреннего сгорания

/.г ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Могилевский технологический институт(54) ГЛУШИТЕЛЬ ШУМА ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ(57) Изобретение относится к машиностроению и позволяет повысить эффективностьшумоглушения и унификации, При включении двигателя отработавшие газы по впускному патрубку 2 поступают в корпус 1. Коническим дефлектором 11 поток газов равномерно и последовательно направляется к поперечным перфорированным перегО- родкам 9, В перегородках 9 поток газа разбивается на отдельные струи пропорционально площади "живого" сечения каждой перегородки 9, при этом в дальнейшем каждая струя газа движется по своему кольцевому каналу-газоходу 8 и затем встречает поперечную перфорированную перегородпв 5 О.ао 1687817 А 1 ку 10, конструкция которой идентична перегородке 9, Минуя перегородку 10, отдельные струи газа в дальнейшем последовательно сливаются в один общий поток и выбрасываются по выпускному патрубку 3 в атмосферу, но предварительно еще расширяются внутри центральной трубы 6. Так как перегородки 9 и 10 и продольные каналы-газоходы 8 имеют одинаковую пропускную способность, то на всем пути следования газов имеет место устойчивая стабилизация их движения, что способствует повышению эффективности шумоглушения. Это обеспечивается тем, что размеры основных элементов глушителя - поперечные 9 и 10 и продольные 7 перегородки, центральная труба 6, впускной патрубок 2 и корпус 1 в сочетании с коническим дефлектором 11 связаны между собой определенными соотношениями, при этом использование закономерностей ряда фибоначчи существенно упрощает методику расчета, обеспечивая возможность унификации, 3 э.п. ф-лы, 3 ил.еевЪИ 3 ГГ Гю Р)431 Р О) ГС( Л ГГ я К ф 1; 3 ИГг)ЕНИЮ, В ЛГНОС;ИдИГЛСГСС;1 ОС кОЦСЛЬ И;30 бретсния - цОГ ".С ИС;15 У Глвност и умОГлуе н 15 и уи 1 и к цл,Н сз ф И Г, 1 Ц Р Р ДГ, Т г)Л СГ 1 Р .3 Д Ч Д Г с . М Ьглушителг родольныи эдзрсз; 4 фиг,2 рдзрс.э Д-.Г, нд фифл. ,1 рзрсз -Еэ на фиг,1.ГЛуШИтЕЛЬ ШуМа СОДЕржит цИЛИгрИЧС- ский корпуг, 1, соос-ыс вгускной 2 и выпуск 40 Й 3 пдтрубки, в Г,иде усечРц 40 ГО кОнуса встдвкл 4 и 5, сосдия 0.3)с соовстстснно впускной 2 и выпускной 3 патрубки с коргусом " цетрлыую тру,у 6 рзмсцсчнуо лсжду пдрубкми 2 и 3 с(осцо с корпусом 1, соосньс продольньс (, линдрич .скис псресг)рОДКИ 7, уСТЛСВЛГНН,4) КОаКС;ИЛЛЬНО Относителы 0 трубы 6 с сбР 31)а 4510 л коуьцсвых зазоров мскду собои . Образуоцис РОДОл ьныс кОльЦевьР к с 3 наг ы-Гс 3;30 хс)Ды 8. г рисл дли)д пере(оэод к 7 цо мсрс удал -и я и х 0 т 0 с и к 0 Р и ус с 3 1 у м с н ь ш д е т с 53, к 0 л с- цевые гоперсчныс псрф.рирсвднньеСОСГОрОДКИ 9 И 10, 5 Стсз:С ВЛСННЫ(3 Нд тОрцдх г)срсгородок 7 в ндчдлс) 3 Конце каждогг, КОЛЬСВОГО Кс)НДЛД- ЛЗОХ ),.,г (, КоИ 4 РСК И 1 дсфлсктор 11, сопряжен,ыи Оснсвднисм с входньм торцол трубы 6 г е дгрдл(нньи всрп ной конугд в сОР 0 у Ггруб;3 2Диаметр с 1 трубь 6 рдв(н дидм-трус 3 ПУГКНОГО ПсЭТРу(ксз, Р 1 РР.ОРСДКИ 7 5 СТсНОЕеы на расстоянии ог ПРодо)ь 40 л Оси кор - ц(,д 1, ко(орос опрсдсля;Гся цг формулеРс) .-41,272)" К л, и - 1,2,3,4ДР цпОР 54 дкГ) ГьЙ нолРР Г Г)0,Оль0 л псРО- городки 7;1( - радиус и-и прсдогьнсй перегородки 7;Р 1 е л. - радиус впускного пдтрубка 2, Длиы персгородс: 7 гпоедсляютсг псф 011 У)е1",272)лГДЕ.5 - ДЛИН 0.54 ЦРОДОЛ,цой ПСОСГОР ОДКдлина центРдльси ГГЗ,бы 6.КСГИс 4(ТВО От ВРОС 1 л 1 РР;(арспи 1 -,щ 1 Ррэгородкдх 9 и 10 опрс )счс с "о г 1 ОП 45 лсл) Г) .: Р 1 618 7 л ) и . ,2,3,4,где квадрдтнь - скобки г;сзчают цел у очсть чиглд;ГП ПОР 51 ДКО(3 Ьй 40 ЛРС ГОГ 3 -,.Г НОИ ПСР.форирован 40 Й персгсГ) эдк;1 7 ч количР,гтвс) 0330 Рс.ии Г)Р,р(1)орд 3 лиВ П-Й ПОцерСЧ 4.:И Псрфгрс рОВННОй ПсрсОРОДКС,Длдмс)р Г). ксрцу(. 1 рдвеч дидметругоследнего от оси цереородки 7, т е. корпус1 Гполне 4 здод 40 с пос:леднсй герегородкой 7 и его длина равна .с длине. Ь - общаядлина глушителя вкло дя длинь вставок 4и 5, Отверстия диаметром 1 П в смежных10 кольцевых персгсродках 9 и 10 могут бытьрасположены в шахматном порядке на ихЦСНТРДЛЬНЫХ РДДИ 5/СЭХ Г 1 Л С ШаГОМ 1.Глушитель шулд имеет флднцы 12, чтообсгпечивдет удобство при проведении15 профилактических работ, ндгримср очистку внутренних элементов от сэжи. залендпрогорсг)ших цсрфорировднных перегородок 9 и 10 и тд Пдтрубком 2 глушительподклкче 4 к приемно; трубе двигателя20 в)утреннего сгорания д пдтрубком 3 - квыхлопноЙ тРУбс с)с)томобилЯ,Поперечные гсрегородки 9 и 10 одновременно, кроле своего Основного назначения, выполняк фу 4 кции соединительных25 злеме 4 тов весь набор РГдкет) продольныхпсрсгородск 7 и труба 6 "висят" внутри глушителя на попере ных перегородках 9 и 10,д последние жестко соединены с корпусом1 5 г; помощью флднцев 12 к корг)усу 1 при 30 СоедИНЕНЫ ВСТВКИ 4 И 5 В СВОК ОчЕрсдЬ,сосдиненныс с патрубкдми 2 и 3, при этомкорпус 1 является одновременно и последчеи продольнои цилиндрической перегородкой 7, их дидлетры и длины равны между35 гобои.Глуцитель шума рдботагт следуюцимобразомПри включении двигателя внутргннегосгорания Образующиеся отработавшие газы10 по вгускному гатрубку 2 поступают в корпус1, Коническим дефлектором 11 поток газовравномерно и последовательно направляется к попереч 4 ым перфорированным перегородкам 9, В перегородках 9 поток газас 15) разбигдется нд отдельные струи пропорционально площади "живого" сечения каждойперегородки 9, при этом в дальнейшем каждая струя гдзд движется го своему кольцевому каналу - газоходу 8 и затем встречает;.0 цогеречнук) г)ерфорированную перегородку О,КОнструкция которои лдечтична переГОродКЕ 9 ,гЛН я ПЕрЕГОрОдКу 10.Гг.(ЛЬ 4 ЫЕ СТРУИ ДЗД В Да)ЬНЕЙ)ЕМ ПОСЛЕДог 3 делы 0 с/ивсзю" в ОДин Общий пОтОк55выбрдсывд:отся пвыпускному пдтрубку 3Р дтмссфсру, но предварительчо еше расширя отся внутри центральой трубы 6,Глк как попеГечнье пеоегородки 9 и 10продольнье каналы-гдзоходы Я имеютОД"а ко "3 У 0 ПРОУСКНЮ ГГОСООЧОСЬ, То Двсем пути следования газов от впускного газоходы 8 через поперечные перфориропатрубка 2 до выпускного патрубка 3 имеет ванные перегородки 9.место устойчивая стабилизация их движе- При выполнении длины корпуса 1 больния, что и способствует повышению эффек- ше длины последней продольной перегошумоглушения, Это 5 родки 7 в конце наклонного газохода имеетобеспечивается тем, что размеры основных место расширение(местное) потока, что неэлементов глушителя - поперечные 9 и 10 и желательно.продольные 7 перегородки, центральная При выполнении длины корпуса 1 меньтруба 6, впускной патрубок 2 и корпус 1 в ше длины последней продольной перегосочетании с коническим дефлектором 11 10 родки 7, в конце наклонного коническогосвязаны между собой определенными соот- газохода имеет место нежелательное суженошениями, при этом использование зако- ние потока,номерностей ряда фибоначчи существенно Таким образом, независимо от местоупрощает методику расчета, расположения продольных перегородок 7;Т эк, например, уравнение ВО = 15 ближекцентральнойтрубе 6 илидальшеот= (,272) В 1 з.л, ОбЕСПЕЧИВаЕт ПРОПОрцИО- НЕЕ, На ВСЕМ ПутИ дВИжЕНИя ГаЗОВ КаК В ПОнальное увеличение площади поперечного перечном, так и в продольном направленияхсечения кольцевых каналов- газоходов 8 по созданы условия для стабильного их течемере увеличения радиуса перегородок 7, ния и эффективного тем самым глушенияОдновременно уравнение 1 п = т ко шума, Здесь общин поток газа предвари.оп шм(1 77 р)п тельно поонередно разбивается на мелкиеобеспечивает пропорциональное уменьше- струи и в дальнейшем каждая образованнаяние длины перегородок 7 и соответственно струя газа движется по своему автономномуканалов-газоходов 8, но при этом внутрен- (параллельному) каналу-газоходу 8 без взаняя боковая поверхность этих каналов-газо имного перемешивания, причем гидравлиходов остается неизменной и равной ческие сопротивления каналов-газоходов 8между собой. Следовательно, потери на равны между собой, так как потери на третрение в каждом канале-газоходе 8 будут .ние вязкого газа о стенки канала-газохода 8одинаковыми. а скорости движения каждой одинаковые. А это, в свою очередь, обусловструи - равными.30 ливает равенство скоростей движения газаВыполнение условия, при котором в этих каналах-газоходах 8, равномерное2 п 7+1 = 1,618 2 п 7), обеспечивает пропорцио- торможение струек газа и тем самым сниженальное увеличение "живого" сечения пе ние шума, Весьма важно. что на выходе карегородок 9 и 10 по мере увеличения нэлы-газоходы 8 благодаря перегородке 10радиуса установки перегородок 7 причем 35 имеюттакжеравныегидравлическиесопроэто увеличение одновременно пропорцио тивления, что дополнительно усиливает эфнально росту площади поперечного сечения фект заглушения шума, Этому способствуеткольцевых каналов-гэзоходов 8. также и поочередное (последовательное)Наличие поперечных перегородок 9 и слияние отдельных струй газа в общий по 10 на входе и выходе из каналов-газоходов 40 ток, с заходом по пути внутрь центральной8 обеспечивает равенство гидравлических трубы 6, т.е, с внезапным расширением,сопротивлений в передней и хвостовой час- Из изложенного следует что, так кактях глушителя.Совмещение корпуса 1 с последней К: К Я СП,К Сп+1П 1 = 1 П+1, ТО ЙтП = - 17 ттП+1 =;Ипродольной кольцевой перегородкой 7 поЮ п +1зволяет исключить из устройства нежелательные дополнительные газоходы в ОУп = Юп+1,поперечном сечении, наличие которых нарушало бы общую картинутечения газового где Клз - пропускная способность поперечпотока и дестабилизировало его движение. 50 ной перфорированной перегородки;Выполнение корпуса 1 заодно с послед- . т - порядковый номер поперечной перней продольной цилиндрической перего- форированной перегородки;родкой 7 в сочетании с коническим ОО - скорость движе ря газа в канале-.дефлектором 11 и конусной вставкой 4 обес- газоходе 8печивает постоянство площади поперечно 55 Сп - объемный расход газа, попавший вго сечения наклонного впускного газохода канал-газоход 8;при увеличении радиуса, что стабилизирует Гп - площадь поперечного сечения кагазовый поток перед его входом в каналы- нала-газохода 8;,уШИТЕ(Ь (3 уГс 13 дл 5 д)ИГЗ) Еля (31 Т)(111- НЕ ГС С О ра 11 У 51 СОДЗ рж с 11 ЦИ Й цИи 1 д р 1 ЧЕ ский к 01)пус, сОосны 1, "ВГ 1/с,(нсЙ и ВыГ 1 ускной патрубк 11, сООдине.е.е с кОрпусом (1)и по- МОЩИ ВСТЗВОК Б ВИДЕСО 1 ЕН 1 ЫХ КОУСОВ цент)зльную труби сосс . е пр,)дольные цис 11 хдр,111 СКИ(, 1 О", (О )11",1 К ус Га 10 ВЛ( Н Ы КОЗКСИВЛ НО 011 ОСг"Е 1 ЬНО .ЕНТОЗЛЬ 10 Т)УОЬ ", О ОРс)01 ),11 ЗМ КОЛ ЬЦСВЫХс 1 3 О 1, 0 Б П 13 И Ч Е Ч П г Р С Г 0 1) О Л К1 3 Ь Г О ) г( (1 ЬС ДЛ И Н 0 Й, ЛЕ Ч Ь Ш 3 10 1О Й СГ 0 С И К (3 Р Г 1 У С 3, 3 )иаматр 1 ентозл 1,НО .Оубь раве Визмет В(1 УСК 1-ОГО ПЗТРУО 1:г), 0 Г Л И с 1 с О Щ и И (, 51М. "ТО, г) ЦЕ/1 ЬО ПО 1 ЬВЕНИЯ ЗффЕКТИВ Ос)и шумоглушения .", у 1 ификации, он снаожен конически 1 дефле(горо 1, сопряженньм основанием: Входным торцом; цен РВ 1"1 Ь 1 ОЙ ТРУбЬ 1, И КОГ ЬЦсс 3114 г Г 01 С 1)ЕЧНЬМи Г Е р ф(3 р р :) В Н 1 1 Ь М И " Е р Е ГС р (дс 3 М И, у СТс 3 Н О В,(Н; 1 МИ ;З "гоРЦЗХ ПРОДОЛ 1 и 1;( ПЕРЕГОРОДК С Г 1 ЕРЕКРЬ 1 ТИОМ КОЛЬЦЕ(3 Ь 1 Х 1 с 1;1 ОРО 3. ПРИ 1 ЕМ радиусы п родо( Ьны.( г Вре Орздок Определе.1 ЬПО ф 01)МУЛс;р г г"7 р 1 ГГДЕ иПОРЯДКОВЫЙ 1 С 1;(3-. РгЗДОЛЬНОЙ ПЕРЕ"ОРОД"И,Г 1 - рзд ус и Й продс 1 к; Й пе регорсдки; Г 4- радИус ВпуС 1 НОГО Патрубка, длины продольных персгородо определены по формуле(.т - длина центральной трубы,Околичество отверстий перфорации В кольцевых поперечных перегородках определены по формулеЕгп+1 = 1,618 7 п 3, л =- 1,2,3,4,.где квадратные скобки обозначают целуючасть числа,гп - порядковый номер кол ьцевоЙ поперечной перегородки;Л - коли ество отверстий перфорацииВ гп-й поперечной перфорированной перегородке,а корпус выполнен заодно с последней отоси продольной перегородкой.2 32. Глушитель по п.1, отл ич а 1 о Щийс я тем, что первая от оси корпуса кольцеваяпоперечная перегородка выполнена с числом отверстий перфорации, равньм одномуИЗ ЧИСЕЛ ряда ФибоНЗЧсИ, НаЧИ 1 Зя С 5 ИЛИ 8,ИГи 13, или 21 и т,д,3, Глушитель по Пп." и 2. о т л и ч а ющ и й с я тем, что отверстия перфорациисмежных кольцевых поперечных перегородок расположены В шахматном порядке,354, Глушитель по пп,1-3, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что отверстия перфорации кольцеВых поперечных перегородок распгложены на центральных радиусах последни 40Маг. 5Составитель В,СлавниковГорячева Техред М.Моргентал Корректор М,Демч едакт Тираж Подписноерственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 каз 3688 ВНИИПИ Го Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 1 О