PL66348B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 30.X.1972 66348 KI. 14k,l/06 MKP FOln 1/06 fi i si i o r s z a ; UK1P Wspóltwórcy wynalazku, Danuta Augustynska, Andrzej Lizis Wlasciciel patentu: Zaklady Mechaniczne im. M. Nowotki, Warszawa (Polska) Tlumik wydechu do silników spalinowych Przedmiotem wynalazku jest tlumik wydechu do wysokopreznych silników spalinowych.Znane sa tlumiki, w których spaliny wytracaja predkosc i cisnienie na skutek: przeplywu miedzy przegrodami labiryntu, wprowadzenia spalin w ruch wirowy, dlawienia przeplywu w waskich przej¬ sciach miedzy kolejnymi komorami rozpreznymi lub rozdzielania strumienia spalin na mniejsze strumienie. Wada tlumików tego typu sa bardzo duze opory przeplywu, co jest równoznaczne ze spadkiem mocy silnika.Znane sa tlumiki, które stawiaja bardzo duzy opór przeplywom nieustalonym, powodujacym ha¬ lasliwosc wydechu, a przy minimalnym oporze przepuszczaja przeplywy ustalone. Dzialanie tych tlumików polega na wykorzystaniu trzech zjawisk akustycznych: absorbcji — rezonansu — odbicia.Tlumiki te dziela sie odpowiednio na absorbcyjne, rezonatorowe i komorowe.Wada znanych tlumików absorbcyjnych jest nie¬ wielkie tlumienie w zakresie malych czestotliwosci, gdzie wystepuja dominujace skladowe w widmie halasu wydechu silników wysokopreznych.Wada znanych tlumików rezonatorowych, zawie¬ rajacych, rezonatory Helmholtza, jest waski zakres tlumionych czestotliwosci, na skutek czego nalezy laczyc szeregowo kilka rezonatorów, co prowadzi do znacznego zwiekszenia wymiarów tlumika.Z teorii tlumienia fal akustycznych w tlumikach komorowych wynika, ze wymiary komory nalezy dobrac tak, aby jej dlugosc byla równa nieparzy¬ stej liczbie cwiartek dlugosci l fali akustycznej 10 15 25 30 odpowiadajacej dominujacej skladowej widma ha¬ lasu wydechu silnika; czyli 1 = V4X; 3/4^; 5/AX itd.Dla optymalnego tlumienia halasu wydechu silnika wysokopreznego wymagane jest tlumienie fal aku¬ stycznych poczawszy od czestotliwosci f = 75 Hz.Przy predkosci dzwieku c = 560 m/sek dla tempe¬ ratury t = 500°C X = e/t = 7,5 m, czyli 1 = V4A, = = 1,9 m; przy czym tlumik powinien skladac sie z co najmniej dwóch komór, co daje dlugosc tlu¬ mika równa 3,8 m.Wada znanych tlumików komorowych sa ich du¬ ze wymiary. Zmniejszanie wymiarów prowadzi do spadku skutecznosci tlumienia, poniewaz optimum charakterystyki tlumika przesuwa sie w kierunku wyzszych czestotliwosci* gdzie juz nie wystepuja dominujace skladowe widma halasu.Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji tlumika o optymalnych parametrach, tlumiacego dominujace skladowe widma halasu wydechu, wy¬ stepujace w zakresie czestotliwosci od 75 Hz do 2000 Hz.Cel ten osiagnieto przez opracowanie konstrukcji tlumika skladajacego sie najkorzystniej z trzech komór polaczonych szeregowo przewodami lacza¬ cymi i z przewodu wylotowego, dobranych wymia¬ rowo w zaleznosci od dlugosci X fali akustycznej odpowiadajacej dolnej dominujacej skladowej wid¬ ma halasu wydechu silnika, przy czym dlugosc lx pierwszej komory tlumika odpowiada wartosci z zakresu od 0,05?i do 0,055?s dlugosci lp przewodu laczacego odpowiada wartosci z zakresu od 002A, do 0,025?., a dlugosc lw przewodu wylotowego od- 6634866348 powiada wartosci wiekszej od 0,04?i. Dlugosc kaz¬ dej nastepnej komory zwieksza sie o 10% do 14%.Srednica tlumika równa sie dlugosci pierwszej ko¬ mory.Spelnienie wyzej podanych zaleznosci pozwala 5 na szybkie ustalenie parametrów tlumika i gwa¬ rantuje uzyskanie optymalnej skutecznosci tlumie¬ nia, eliminujac koniecznosc doswiadczalnego usta¬ lania poszczególnych wymiarów tlumika i skutecz¬ nosci tlumienia. Zmiana zaleznosci wymiarowych 10 celem dalszego zmniejszenia wymiarów tlumika, gdy lx - 0,04?i; lp^ 0,0U; lw - 0,0U, powoduje nie¬ korzystna zmiane charakterystyki tlumika komo¬ rowego, poniewaz tlumienie maleje o ok. 2 do 5 dB, zwlaszcza w zakresie czestotliwosci gdzie wystepuja dominujace skladowe widma halasu wy¬ dechu silników spalinowych.Przedmiot wynalazku w przykladzie wykonania przedstawiony jest na zalaczonym rysunku, na którym fig. 1 przedstawia srednie widmo halasu wydechu silnika wysokopreznego w funkcji czesto¬ tliwosci, fig. 2 przedstawia charakterystyki tlumi¬ ków wydechu: krzywa a to srednia charakterysty- Ka tlumienia tlumika rezonatorowego, krzywa b to charakterystyka tlumienia tlumika wedlug wyna¬ lazku, krzywa c to charakterystyka tlumienia tlu¬ mika wedlug wynalazku dla przypadku dalszego zmniejszenia wymiarów tlumika, fig. 3 przedstawia tlumik wedlug wynalazku w przekroju podluznym.Tlumik wedlug wynalazku sklada sie z trzech 30 cylindrycznych komór 1, 2, 3 o dlugosciach odpo¬ wiednio ll3 12, 13 i srednicy d1? polaczonych prze¬ wodami laczacymi 4 i 5 o dlugosci lp kazdy, umieszczonymi wspólosiowo wzgledem tlumika.Przewody laczace 4 i 5 skladaja sie z czesci stoz- 35 kowej 6 o ksztalcie stozka scietego, z katem roz¬ warcia 60°, zwezajacego sie w kierunku przeply¬ wu spalin oraz z czesci cylindrycznej 7 o srednicy d2. Komora 1 lezaca na poczatku tlumika zakon¬ czona jest dnem 8, o ksztalcie stozka scietego, roz¬ szerzajacego sie w kierunku przeplywu spalin, z osiowym przewodem wlotowym 9 o srednicy d2.Komora 3 lezaca na koncu tlumika zakonczona jest dnem 10, o ksztalcie stozka scietego zwezajacego sie w kierunku przeplywu spalin, z osiowym prze¬ wodem wylotowym 11, o srednicy d2 i dlugosci lw.Dzialanie tlumika polega na tym, ze w czasie przeplywu spalin przez tlumik fale akustyczne napotykajac na zmiany przekroju ulegaja wielo¬ krotnym odbiciom, interferencji i kompensacji, tracac w ten sposób znaczna czesc swojej energii.Wspóldzialanie poszczególnych elementów tlumi¬ ka o wymiarach dobranych do dlugosci X fali aku¬ stycznej zgodnie z podanymi wyzej zaleznosciami zapewnia tlumienie od 10 dB do 20 dB w wyma¬ ganym zakresie czestotliwosci od 75 Hz do 2000 Hz.Wynalazek nie ogranicza sie do przedstawionego wyzej przykladu wykonania i umozliwia dobranie najkorzystniejszych zaleznosci wymiarowych. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenie patentowe Tlumik wydechu do silników spalinowych, skla¬ dajacy sie najkorzystniej z trzech komór polaczo¬ nych szeregowo przewodami laczacymi i z prze¬ wodu wylotowego, dobranych wymiarowo w za¬ leznosci od dlugosci X fali akustycznej odpowiada¬ jacej dolnej dominujacej czestotliwosci widma ha¬ lasu wydechu silnika, znamienny tym, ze dlugosc lj pierwszej komory (1) tlumika odpowiada war¬ tosci z zakresu od 0,05A, do 0,055?i, dlugosc lp prze¬ wodu laczacego (4, 5) odpowiada wartosci z zakresu od 0,02X do 0,025?s a dlugosc lw przewodu wyloto¬ wego (11) odpowiada wartosci wiekszej od 0,04?i, gdzie X oznacza dlugosc fali akustycznej.66348 MKP FOln 1/06 20 50 75 800 2000 reg. i 20 50 75 200 dOO 2000 Fig.

2. Tto. 3 PL