CS201223B1

CS201223B1 - Exhaust silencer of the ignition engines

Info

Publication number: CS201223B1
Application number: CS289578A
Authority: CS
Inventors: Jan Rafl; Josef Psenicka
Original assignee: Jan Rafl; Josef Psenicka
Priority date: 1978-05-05
Filing date: 1978-05-05
Publication date: 1980-10-31

Description

Vynález řeší tlumič výfuku spalovacích motorů, tvořený třemi komorami zařazenými akusticky do série, které jsou vzájemně, s motorem a s vnější atmosférou spojeny zvukovody a vzájemně odděleny přepážkami.The invention solves the exhaust silencer of internal combustion engines, consisting of three chambers arranged acoustically in series, which are connected to each other, to the engine and to the outside atmosphere by means of ear canals and separated by baffles.

Jsou známé různé typy tlumičů výfuku spalovacích motorů, konstruované s účelem snížení hlučnosti motoru, tvořené několika komorami umístěnými v sérii, kterými prochází prodloužená část výfukové trubky, tj. zvukovod. Dosud známé tlumiče výfuku se skládají z několika komor stejného nebo různého objemu, jejichž vnitřní prostory jsou propojeny s vnitřním prostorem zvukovodu různě tvarovanými otvory, nebo přerušením trubky zvukovodu. Jsou známé i tlumiče, kde výfukové plyny procházejí z jedné komory do komory následující jednou nebo více trubkami, anebo i různě tvarovanými otvory. Komory tlumiče výfuku mohou podle konstrukčního provedení tlumit hluk převážně účinkem reflexe nebo převážně účinkem absorpce; jsou známé i tlumiče, kde se oba tyto účinky kombinují.Various types of exhaust silencers of internal combustion engines are known, designed to reduce engine noise, consisting of several chambers located in series through which the extended part of the exhaust pipe, ie the ear canal, passes. The prior art mufflers consist of several chambers of equal or different volume, the interior of which is connected to the interior of the ear canal by differently shaped openings, or by interruption of the horn. Silencers are also known in which exhaust gases pass from one chamber to the chamber followed by one or more pipes or even differently shaped openings. Depending on the design, the silencer chambers can attenuate noise mainly by reflection or by absorption; shock absorbers are known where both of these effects are combined.

Nevýhodou všech dosud známých a popsaných tlumičů výfuku jsou značné výkonové ztráty anebo jejich nedostatečný tlumící účinek. Tlumiče výfuku, tvořené výhradně abSOPPČRÍM kůKAoramÍ mají nízkou životnost a netlumí nízké frekvenční složky hluku. Tlumiče vytvořené pouze reflexními komorami začínají tlumit až do určité mezní frekvence, která má být v zájmu účinného utlumení hluku co nejnižší. K dosažení nízké mezní frekvence a vysokého utlumení výfuku je při běžném uspořádání, kdy jsou zvukovody spojující jednotlivé komory krátké, třeba použít větší počet reflexních komor, z nichž některé musí mít navíc velký objem. Tlumič výfuku tak vychází objemný a dlouhý a je obtížné jej umístit na vozidlo. Tlumiče, sestavené z reflexních a absorpčních komor, nemohou při svém běžném uspořádání tyto nevýhody účinně odstranit.The disadvantage of all known and described exhaust silencers is their considerable power loss or their insufficient damping effect. Exhaust silencers, consisting exclusively of abSOPPER® coke, have a low lifetime and do not dampen the low frequency components of noise. Silencers created only by reflective chambers begin to damp up to a certain cut-off frequency, which should be as low as possible in order to effectively reduce noise. In order to achieve a low cut-off frequency and a high exhaust attenuation, in a conventional arrangement where the ear ducts connecting the individual chambers are short, a plurality of reflective chambers are required, some of which must have a large volume. The silencer is thus bulky and long and difficult to fit on the vehicle. Dampers made up of reflective and absorbent chambers cannot, in their conventional configuration, effectively eliminate these disadvantages.

Tyto nevýhody jsou odstraněny tlumičem výfuku, kde vstupní zvukovod navazující na výfukovou trubku prochází střední komorou a absorpční komorou do vstupní komory, střední zvukovod prochází ze vstupní komory absorpční komorou do střední komory a výstupní zvukovod, který je v prostoru absorpční komory děrován, prochází ze střední komory absorpční komorou a vstupní komorou do vnější atmosféry, přičemž přední dno střední komory a zadní dno vstupní komory mají tvar části kulové plochy a absorpční komora je vyplněna hluk pohlcujícím materiálem. Zadní přepážka mezi vstupní komorou a absorpční komorou je plná a přední přepážka mezi střední komorou a absorpční ko201223 morou je děrovaná, přičemž celková plocha jejího děrování činí vzhledem k její celkové ploše minimálně 15 %.These drawbacks are eliminated by the muffler, where the inlet horn connecting the exhaust pipe passes through the central chamber and the absorption chamber into the inlet chamber, the middle horn passes from the inlet chamber through the absorption chamber to the central chamber and the outlet horn, which is punched in the absorber chamber, and the front bottom of the central chamber and the rear bottom of the inlet chamber are in the form of a portion of a spherical surface and the absorption chamber is filled with a sound absorbing material. The rear baffle between the inlet chamber and the absorption chamber is full and the front baffle between the central chamber and the absorbent plague is perforated, the total area of its perforation being at least 15% relative to its total area.

Řešením podle vynálezu je dosaženo vysokého výkonu motorů, a to zejména dvoudobých, v nejširším rozsahu provozních otáček, při velmi účinném utlumení hluku, jednoduché konstrukci celého tlumiče a malých rozměrech. Výfukový systém podle vynálezu má přitom i vysokou životnost.The solution according to the invention achieves high engine power, in particular two-stroke, in the widest operating speed range, with very efficient noise attenuation, simple construction of the whole silencer and small dimensions. The exhaust system according to the invention also has a long service life.

Příklad provedení tlumiče výfuku podle vynálezu je na přiloženém výkrese, který představuje schematický podélný řez tlumičem výfuku. Od nevyznačeného motoru přichází výfuková trubka 1 do vstupního zvukovodu 2 a do vstupní komory 3. Vstupní zvukovod 2 prochází střední komorou 4 a absorpční komorou 5, avšak výfukové plyny proudící ve směru šipky 6 nemohou z uzavřeného vstupního zvukovodu 2 přímo pronikat ani do střední komory 4, ani do absorpční komory 5, Vstupní komora 3 je spojena se střední komorou 4 středním zvukovodem 7 procházejícím absorpční komorou 5. Střední zvukovod 7 je tvořen nepřerušovanou trubkou, takže výfukové plyny proudící směrem šipky 8 nemohou přímo proniknout do absorpční komory 5. Dále proudí ze střední komory 4 ve směru šipky 9. Střední komora 4 je spojena výstupním zvukovodem 10 s vnější atmosférou. Výstupní zvukovod 10 prochází absorpční komorou 5 a v tomto prostoru je opatřen otvory 11, kterými mohou proniknout výfukové plyny do absorpční komoryAn exemplary embodiment of an exhaust silencer according to the invention is shown in the accompanying drawing, which is a schematic longitudinal section of the exhaust silencer. From the unmarked engine, the exhaust pipe 1 enters the inlet duct 2 and the inlet chamber 3. The inlet duct 2 passes through the central chamber 4 and the absorption chamber 5, but exhaust gases flowing in the direction of arrow 6 cannot penetrate directly from the closed inlet duct 2 into the central chamber 4. The inlet chamber 3 is connected to the central chamber 4 by a central horn 7 passing through the absorption chamber 5. The central horn 7 is formed by an uninterrupted tube so that the exhaust gases flowing in the direction of the arrow 8 cannot penetrate directly into the absorption chamber 5. the middle chamber 4 in the direction of the arrow 9. The middle chamber 4 is connected to the external atmosphere via the outlet horn 10. The outlet horn 10 extends through the absorption chamber 5 and is provided in this space with openings 11 through which exhaust gases can enter the absorption chamber

5, vyplněné hluk pohlcujícím materiálem 12. V prostoru vstupní komory 3, kterou výstupní zvukovod 10 prochází, je výstupní zvukovod 10 tvořen neděrovanou trubkou. Vstupní komora 3 má zadní dno 13 ve tvaru části kulové plochy obdobně jako střední komora 4 přední dno 14. Zadní přepážka 15 mezi vstupní komorou 3 a absorpční komorou 5 je plná, přední přepážka 16, mezi střední komorou 4 a absorpční komorou 5 je děrovaná.5, filled with sound-absorbing material 12. In the area of the inlet chamber 3 through which the outlet horn 10 passes, the outlet horn 10 is formed by an unperforated tube. The inlet chamber 3 has a spherical bottom surface 13 similar to the central chamber 4 a front bottom 14. The rear partition 15 between the inlet chamber 3 and the absorption chamber 5 is full, the forward partition 16 between the middle chamber 4 and the absorption chamber 5 is perforated.

Při provozu motoru přicházejí výfukové plyny výfukovou trubkou 1 a vstupním zvukovodem 2 do vstupní komory 3, o jejíž zadní dno 13 se plyny odrážejí a reflexním účinkem ve vstupní komoře 3 sé hluk tlumí. Výfukové plyny postupují dále středním zvukovodem 7 do střední komory 4, kde dochází opět k odrazu a reflexnímu tlumení. Část plynů prochází děrovanou přepážkou 16 do prostoru absorpční komory 5 vyplněné hluk pohlcujícím materiálem 12, čímž dochází k absorpčnímu tlumení. Hlavní část výfukových plynů postupuje dále výstupním zvukovodem 10, kde pronikají otvory 11 do prostoru absorpční komory 5, ve které je hluk účinně pohlcován. Dále vystupují výfukové plyny do volné atmosféry. Tvarované zadní dno 13 a přední dno 14 usměrňují tlak výfukových plynů bez větších tlakových ztrát, takže celý výfukový systém nemá nepříznivý vliv na výkon motoru. Hluk pohlcující materiál 12 se opírá o plášť absorpční komory 5, utlumuje jeho kmitání a omezuje tak velmi účinně i vyzařování hluku povrchem tlumiče.In operation of the engine, the exhaust gases pass through the exhaust pipe 1 and the inlet horn 2 into the inlet chamber 3, the rear of which 13 is reflected by the gases and reflects the noise in the inlet chamber 3. The exhaust gases then pass through the middle ear canal 7 into the central chamber 4, where the reflection and reflection damping again take place. A portion of the gases passes through the apertured baffle 16 into the space of the absorption chamber 5 filled with the sound absorbing material 12, thereby absorbing damping. The main part of the exhaust gases is further passed through the outlet horn 10 where the openings 11 penetrate into the space of the absorption chamber 5, in which the noise is effectively absorbed. Further, the exhaust gases enter the free atmosphere. The shaped rear bottom 13 and front bottom 14 direct the exhaust pressure without major pressure losses, so that the entire exhaust system does not adversely affect engine performance. The sound absorbing material 12 is supported by the shell of the absorption chamber 5, damping its oscillation and thus very effectively reduces the emission of noise by the silencer surface.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Exhaust silencer for internal combustion engines, consisting of three chambers, acoustically in series, connected to each other, to the engine and to the outside atmosphere by means of horns and separated by baffles, characterized in that the inlet horn (2) extending to the exhaust pipe (1) through the central chamber (4) and the absorption chamber (5) to the inlet chamber (3), the central auditory duct (7) extends from the inlet chamber (3) through the absorption chamber (5) to the central chamber (4) and perforated in the space of the absorption chamber (5), it passes from the central chamber (4) through the absorption chamber (5) and the inlet chamber (3) to the outside atmosphere, the front bottom (14) of the middle chamber (4) and rear bottom (13) (3) having the shape of a portion of a spherical surface, and the absorption chamber (5) is filled with a sound absorbing material (12).

Exhaust muffler for internal combustion engines according to claim 1, characterized in that a full rear baffle (15) is arranged between the inlet chamber (3) and the absorption chamber (5) and that between the central chamber (4) and the absorption chamber (5) is a perforated front bulkhead (16) is provided, wherein the total area of its perforation is at least 15 percent relative to its total area. ,