CZ226493A3

CZ226493A3 - Exhaust silencer, particularly for piston engines

Info

Publication number: CZ226493A3
Application number: CZ932264A
Authority: CZ
Inventors: Milan Ing Svetlik
Original assignee: Moravan
Priority date: 1993-10-26
Filing date: 1993-10-26
Publication date: 1995-05-17

Abstract

Tlumičje vytvořen komorou (1), kterou procházíperforovaná trubka (2), která má kromě malých otvorů (3) základní drobné perforace uspořádaných v pravidelných malých roztečích (5) provedeno několik příčných řad (8) větších otvorů (6) a tyto řady mají mezi sebou různé vzdálenosti (10) větší než příčná rozteč (9) větších otvorů (6), Uvnitř perforované trubky (2) je vloženo a upevněno odrazové duté těleso (11), - jehož plášť tvoří dva kužely (12), mezi nimiž je vytvořena --------- mezera (13) nebo příčná řada otvorů (-14),-které-jsou uspořádány v rovině některé příčné řady (8) větších otvorů (6) perforované trubky (2) zpravidla za polovinou délky perforované trubky (2), Na konci perforované trubky (2) ve směni (15) Šíření hluku je v tšsné blízkosti provedeno několik příčných řad (8) větších otvorů (6).The damper is formed by a chamber (1) which is perforated a pipe (2) having a basic hole in addition to the small holes (3) small perforations arranged in regular small spacing (5) several transverse rows (8) of larger openings (6) and these rows have different distances (10) between them than the lateral pitch (9) of larger holes (6), perforated inside a hollow body (11) is inserted and fixed in the tube (2), - whose shell is formed by two cones (12) between which it is formed --------- Gap (13) or transverse row of holes (-14) - which are arranged in the plane some transverse rows (8) larger holes (6) perforated tubes (2) are generally perforated after half the length tubes (2), At the end of the perforated tube (2) ve shift (15) There are several noise spreads in close proximity transverse rows (8) of larger openings (6).

Description

Tlumiče hluku výfuků jsou v současné době velmi složitou soustavou skládající se z několika samostatných celků konstrukčně na sebe navazujících. Zejména u motorových strojů a letadel je snaha konstrukci tlumičů co nejvíce zjednodušit a snížit jak ztráty výkonu tak i jejich hmotnost při přijatelném tlumícím účinku. Výstupní část tlumičů se v' poslední době často řeší jako středně frekvenční filtr pozůstávající z drobně perforovaných potrubí, kolem nichž je vytvořen poměrně nízký prostor někdy vyplněný absorbčním (většinou vláknitým) materiálem. Takové uspořádání však netlumí hluk v oblasti nízkých kmitočtů, které zpravidla vystupují většími průřezy výstupních trubek z komor větších objemů u rozměrnějších tlumičů výfuku motorů o několika stech kW...,Exhaust silencers are currently a very complex system consisting of several separate units structurally connected to each other. Especially in motor vehicles and aircraft, the effort is to simplify the design of the shock absorbers as much as possible and reduce both power losses and their weight with an acceptable damping effect. Recently, the outlet portion of the dampers has often been designed as a medium frequency filter consisting of finely perforated ducts around which a relatively low space is sometimes formed filled with absorbent (mostly fibrous) material. However, such an arrangement does not attenuate noise in the low-frequency region, which generally protrudes through larger cross-sections of the outlet pipes from larger chambers of larger engine silencers of several hundred kW ...,

PODSTATA VYNÁLEZUSUMMARY OF THE INVENTION

Popsaný nedostatek odstraňuje do značné míry tlumič výfuku podle vynálezu uspořádaný jakú komora, v níž je proud plynů veden perforovanou trubkou.The above-mentioned drawback is remedied to a large extent by the exhaust silencer according to the invention arranged as a chamber in which the gas flow is guided by a perforated pipe.

----Rodstata-vyná-lezu-spoč-í-vá-v-tQm-—že-v-zák-ladn-í-drobné-per-foraGÍ-perf-OEOvané--trubky jsou umístěny větší otvory uspořádané v příčných řadách, jejichž podélná vzdálenost činí 50 až 150 mm. Takové uspořádání vytváří nízkofrekvenční filtr, který při průchodu zvukových tlakových vln podstatně snižuje zejména ty nejnižší kmitočty zvuku vedeného perforovanou trubkou. Zvýšení tlumícího účinku za cenu překvapivě malého zvýšení průtokového odporu je dosaženo vložením odrazového dutého tělesa sestávajícího ze dvou kuželů, mezi nimiž je vytvořena mezera, která je umístěna v rovině jedné z příčných řad větších otvorů perforované trubky a to za polovinou celkové délky perforované trubky. Stejný účinek se dosáhne nahrazením mezery mezi kužely řadou otvorů umístěných rovněž v rovině jedné z příčných řad větších otvorů perforované trubky a to za polovinou její celkové délky. Při použití odrazového dutého tělesa dojde k průtoku větší části proudu výfukových plynů vně perforované trubky, takže je třeba vytvoření většího počtu větších otvorů v její perforaci na výstupní části.The invention is based on the fact that the tubes are arranged in larger openings arranged transversely in the transverse form. rows whose longitudinal distance is 50 to 150 mm. Such an arrangement creates a low-frequency filter which substantially reduces the lowest frequencies of the sound through the perforated tube when the sound pressure waves pass. An increase in the damping effect at the cost of a surprisingly small increase in flow resistance is achieved by inserting a reflective hollow body consisting of two cones between which a gap is formed, which is located in the plane of one of the transverse rows of larger perforations. The same effect is achieved by replacing the gap between the cones with a series of openings also located in the plane of one of the transverse rows of the larger openings of the perforated tube, after half its total length. When a reflective hollow body is used, a greater part of the exhaust stream flows outside the perforated tube, so that a plurality of larger openings in its perforation at the outlet portion are required.

- 2 Tlumič výfuku podle vynálezu s použitím vloženého odrazového dutého tělesa má značně menší průtokový odpor než tatáž komora prázdná - bez perforované trubky s odrazovým dutým tělesem. Tlumič výfuku podle vynálezu má také podstatně vyšší tlumící účinek.An exhaust silencer according to the invention using an embedded reflective hollow body has a significantly lower flow resistance than the same empty chamber - without a perforated hollow body tube. The muffler according to the invention also has a significantly higher damping effect.

Tlumič výfuku podle vynálezu lze využít zvláště jako koncový člen tlumící soustavy u pístových motorů o vyšším výkonu, zejména leteckých.The exhaust silencer according to the invention can be used in particular as an end member of the silencing system in piston engines of higher power, in particular aircraft engines.

PŘEHLED OBRÁZKŮ NA VÝKRESEOVERVIEW OF THE DRAWINGS

Tlumič výfuku podle vynálezu je v podélném řezu znázorněn na přiloženém výkrese.The exhaust silencer according to the invention is shown in longitudinal section in the accompanying drawing.

PŘÍKLAD PROVEDENÍ VYNÁLEZUDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Komorou _1 prochází perforovaná trubka 2 opatřená jednak otvory 2 drobné základní perforace o malém průměru jas malou roztečí 2 ^a jednak otvory 2 o větším průměru 2 uspořádané do příčných řad 2 ⁰ vzdálenosti 10, která je větší než příčná rozteč 9. otvorů 2 v příčných radách 2· Mezi jednotlivými řadami 2 Ť^e zpravidla rozdílná vzdálenost 10. V zadní části komory 2 je na perforované trubce 2_ uspořádán větší počet těchto větších otvorů 2 například v několika příčných řadách 2 ^v těsné blízkosti.Chamber 1 passes through the perforated pipe 2 provided with holes 2, first small base perforation of small diameter brightness two small ^{pitch, and} an opening 2 of a larger diameter arranged in two transverse rows 2 ⁰ distance 10 which is greater than the lateral spacing of the holes 2 in the ninth transverse rows 2 · between rows 2 T ^e normally varies a distance 10. at the rear of the chamber 2 is perforated tube 2_ a plurality of these larger holes 2 for example in several transverse rows 2 ⁱⁿ close proximity.

Uvnitř perforované trubky 2_ je vloženo a upevněno odrazové duté těleso vytvořené ze dvou kuželů 12 nebo jim příbuzných aerodynamických plástů obrácených konci od sebe ve směru osy perforované trubky 2. Mezi nimi je vytvořena mezera 13, spojující prostor uvnitř a vně dutého tělesa 11. Toto vložené duté těleso 11 je umístěno v perforované trubce 2 tak, že mezera 13 mezi předním a zadním kuželem 12 je v rovině některé z příčných řad 2 větších otvorů 2 nejlépe za polovinou délky komory 2 či perforované trubky 2 ve směru 15 proudění a šíření zvuku. Mezera 13 mezi předním a zadním kuželem dutého tělesa 11 může být nahrazena příčnou řadou otvorů 14.Inside the perforated tube 2 is inserted and fixed a reflecting hollow body formed of two cones 12 or related aerodynamic combs facing each other in the direction of the axis of the perforated tube 2. A gap 13 is formed therebetween connecting the space inside and outside the hollow body 11. the hollow body 11 is positioned in the perforated tube 2 such that the gap 13 between the front and rear cone 12 is in the plane of one of the transverse rows 2 of the larger openings 2, preferably beyond half the length of the chamber 2 or perforated tube 2 in the flow direction and sound propagation. The gap 13 between the front and rear cones of the hollow body 11 can be replaced by a transverse row of holes 14.

Základní drobná perforace perforované trubky 2 s otvory 2 ° průměru 4 kolem 3 mm s roztečí 5 asi 8 až 12 mm působí s okolním prostorem komory 1 jako akustický filtr snižující šířící se hluk v širokém pásmu kolem 1000 Hz. Ke zvýšení tohoto tlumícího účinku napomáhá vložené odrazové duté těleso 11.The basic small perforation of the perforated tube 2 with apertures 2 ° of diameter 4 of about 3 mm with a spacing 5 of about 8 to 12 mm acts with the surrounding space of the chamber 1 as an acoustic filter reducing the propagating noise in a wide band of about 1000 Hz. The intermediate reflective hollow body 11 helps to increase this damping effect.

Nejmenší tlakové ztráty v proudu výfukových plynů má těleso, jehož tvar je blízký dvěma kuželům 12 v ose perforované trubky 2, o průměru polovina až tři čtvrtiny průměru perforované trubky _2· 0 perforovaných trubek 2 většího průměru současných tlumičů prochází akustické vlny nízkých kmitočtů vyzařovaných z rozměrnějších komor s nízkým vlastním rezonančním kmitočtem s malým útlumem. Útlum hluku s nejnižšími frekvencemi se dosahuje vytvořením nízkofrekvenčního filtru v podobě několika příčných řad 8_ větších otvorů o průměru 6 až 15 mm s příčnou roztečí 2 ⁰ velikosti 20 až 40 mm a podélnou vzdáleností 10 o velikosti 50 až 150 mm. U větší vzdálenosti 10 roste útlum v úzkém pásmu nejnižších frekvencí, u menší vzdálenosti 10 je širší pásmo menšího útlumu. Útlum nízkých kmitočtů šířeného hluku se zvyšuje, jestliže se odrazové duté těleso 11 umístí tak, že v něm provedená mezera 15 nebo otvory 14 jsou v jedné rovině s příčnou řadou 8. velkých otvorů 6_ perforované trubky 2. U otvorů 14 je nejvýhodnější, jsou-li provedeny přímo proti otvorům 6. na jedné radiální ose.The lowest pressure loss in the exhaust stream has a body close to the two cones 12 in the axis of the perforated tube 2, with a diameter of half to three quarters of the diameter of the perforated tube 2 chambers with low natural resonance frequency with low attenuation. Noise attenuation at the lowest frequency is achieved by creating a low-frequency filter in the form several transverse rows of 8 holes of larger diameter from 6 to 15 mm with a transverse spacing of 2 ⁰ of 20 to 40 mm and a longitudinal spacing 10 of size 50 to 150 mm. For a greater distance 10, the attenuation increases in a narrow band of the lowest frequencies, for a smaller distance 10 the wider band of less attenuation. The attenuation of the low frequencies of the propagated noise increases when the reflective hollow body 11 is positioned such that the gap 15 or the apertures 14 therein are flush with the transverse row 8 of the large apertures 6 of the perforated tube 2. 11 directly against the holes 6 on one radial axis.

PRŮMYSLOVÁ VYUŽITELNOST VYNÁLEZUINDUSTRIAL APPLICABILITY OF THE INVENTION

Tlumič výfuku podle vynálezu lze využít zejména jako výstupní část tlumícího systému u leteckých a jiných tlumičů výfuku pístových motorů o výkonu několika set kW.The exhaust silencer according to the invention can be used, in particular, as an output part of the silencing system in aircraft and other exhaust silencers of several hundred kW piston engines.

Claims

Exhaust silencer, in particular for piston engines, arranged as a chamber in which a stream of gases is guided through a perforated tube, characterized in that in the basic small perforation of the perforated tube (2) formed by holes (3) of diameter (4) arranged at pitches (5) there are larger holes ¢ 6) of diameter (7) arranged in transverse rows (8) with spacing (9) at longitudinal distances (10), | a hollow body (11) consisting of two cones (12) between which a gap (13) is formed and which is located in the plane of one of the transverse rows (B) is inserted and fixed inside the perforated tube (2) after half its total length larger holes (6) provided in the perforated tube (2).

Exhaust silencer according to claim 1, characterized in that the basic small perforation of the perforated tube (2) is provided by holes (3) having a diameter (4) of 2 to 4 mm with a pitch (5) of three to four times the diameter (4) of holes. (3), while the larger holes (6) have a diameter (7) of 6 to 15 mm, a transverse pitch (9) of 25 to 40 mm and a longitudinal distance (10) of transverse rows (8) of 50 to 150 mm, wherein the longitudinal distance (10) of the individual transverse rows (8) of the larger openings (6) is the same or different.

Exhaust silencer according to Claims 1 and 2, characterized in that the larger openings (6) in the perforated tube (2) are located at pitches (9) and distances (10) equal to full multiples of the pitch of the basic small perforation, i.e. the corresponding holes (3) of the original small perforation.

Exhaust silencer according to claim 1, characterized in that the hollow body (11) inserted and fixed inside the perforated pipe (2) beyond its half length is provided with a series of openings (14) instead of the gap (13), which - C due to one of the transverse rows (8) of the larger holes (6). AND