RU146150U1

RU146150U1 - EXHAUST SILENCER FOR ENGINES

Info

Publication number: RU146150U1
Application number: RU2013149080/06U
Authority: RU
Inventors: Владимир Иванович Милкин; Николай Васильевич Калитенков
Priority date: 2013-11-05
Filing date: 2013-11-05
Publication date: 2014-10-10

Abstract

1. Глушитель выхлопа для двигателей, содержащий расширительную камеру, разделённую перегородкой на зону высокочастотного и зону низкочастотного снижения шума, входной и выходной патрубки, соединённые между собой перфорированной трубой, материал, снижающий шум и размещенный в зоне высокочастотного снижения шума, расположенной со стороны входного патрубка, зона низкочастотного снижения шума расположена со стороны выходного патрубка, отличающийся тем, что перфорированная труба выполнена в виде спирали, при этом отверстия в трубе размещены с внутренней стороны спирали, материал, снижающий шум, размещён в пластичной и служащей в качестве перегородки сетчатой оболочке, расположенной внутри витков спирали и вплотную прилегающей и перекрывающей отверстия перфорированной трубы.2. Глушитель по п. 1, отличающийся тем, что входной и выходной патрубки смонтированы на торцах расширительной камеры.3. Глушитель по п. 1, отличающийся тем, что пластичная сетчатая оболочка выполнена цилиндрической формы.1. An exhaust muffler for engines, comprising an expansion chamber divided by a partition into a high-frequency zone and a low-frequency noise reduction zone, an inlet and an outlet pipe interconnected by a perforated pipe, a noise-reducing material and located in a high-frequency noise reduction zone located on the inlet pipe side , the zone of low-frequency noise reduction is located on the side of the outlet pipe, characterized in that the perforated pipe is made in the form of a spiral, while the holes in the pipe are On the inside of the spiral, the noise-reducing material is placed in a mesh sheath that serves as a partition and is located inside the coils of the spiral and adjacent and overlapping the holes of the perforated pipe. 2. A silencer according to claim 1, characterized in that the inlet and outlet nozzles are mounted on the ends of the expansion chamber. 3. A muffler according to claim 1, characterized in that the plastic mesh shell is made of a cylindrical shape.

Description

Полезная модель относится к глушителям выхлопа для машин и двигателей вообще.The utility model relates to exhaust silencers for cars and engines in general.

Известен глушитель шума выпуска отработавших газов двигателя внутреннего сгорания автотранспортного средства (Пат. Российская Федерация №2460889, опубл. 10.09.2012 г.). Глушитель шума содержит цилиндрический корпус, ограниченный глухими торцевыми стенками, промежуточную разделительную сплошную перегородку, разделяющую по длине полость корпуса на две обособленные впускную и выпускную камеры, и соосную перфорированную трубу, проходящую сквозь полости камер. При этом впускная камера глушителя содержит промежуточную рассеивающую перфорированную перегородку.Known silencer noise exhaust gas of the internal combustion engine of a vehicle (Pat. Russian Federation No. 2460889, publ. 09/10/2012). The noise suppressor comprises a cylindrical body bounded by blind end walls, an intermediate dividing solid partition, dividing the body cavity into two separate inlet and outlet chambers, and a coaxial perforated pipe passing through the cavity of the chambers. In this case, the inlet chamber of the silencer contains an intermediate diffusing perforated partition.

Данное устройство уменьшает шум, создаваемый газовым потоком, однако малая жесткость корпуса и повышенная жесткость соосной трубы не исключают возможность совпадение частот колебаний выхлопных газов с колебаниями элементов корпуса, то есть резонансные явления, отрицательно влияющие на эффект шумоглушения.This device reduces the noise generated by the gas stream, however, the low rigidity of the casing and the increased stiffness of the coaxial pipe do not exclude the possibility of coincidence of the vibration frequencies of the exhaust gases with the vibrations of the housing elements, i.e. resonance phenomena that adversely affect the noise attenuation effect.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является глушитель шума (Пат. Российская Федерация №2333370, опубл. 10.09.2008). Известный глушитель шума содержит разделенную перегородкой расширительную камеру, на торцах которой смонтированы входной и выходной патрубки, соединенные между собой перфорированной трубой, зону высокочастотного снижения шума со стороны входного патрубка, в которой размещен материал, снижающий шум, и зону низкочастотного снижения шума со стороны выходного патрубка.The closest technical solution to the proposed is a silencer (Pat. Russian Federation No. 2333370, publ. 10.09.2008). Known silencer contains a partitioned expansion chamber, at the ends of which an inlet and outlet pipe are mounted, interconnected by a perforated pipe, a zone of high-frequency noise reduction from the side of the inlet pipe, in which the material that reduces noise, and a zone of low-frequency noise reduction from the side of the output pipe are mounted .

Недостатками известного глушителя шума является ограниченная эффективность шумопоглощения низкочастотного диапазона звуковых волн, сниженная сплошной перегородкой, уменьшающей действие полного объема расширительной камеры и достаточно сложная конструкция в изготовлении.The disadvantages of the known silencer is the limited noise absorption efficiency of the low-frequency range of sound waves, reduced by a solid partition that reduces the effect of the full volume of the expansion chamber and a rather complicated construction in manufacture.

Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, состоит в повышении эффективности снижения шума и упрощении конструкции устройства глушителя выхлопа для двигателей.The technical result, which is achieved by the claimed utility model, is to increase the efficiency of noise reduction and simplify the design of the exhaust silencer device for engines.

Для достижения указанного технического результата в глушителе выхлопа для двигателей, содержащем расширительную камеру, разделенную перегородкой на зону высокочастотного и зону низкочастотного снижения шума, входной и выходной патрубки, соединенные между собой перфорированной трубой, материал, снижающий шум и размещенный в зоне высокочастотного снижения шума, расположенной со стороны входного патрубка, зона низкочастотного снижения шума расположена со стороны выходного патрубка, перфорированная труба выполнена в виде спирали, при этом отверстия в трубе размещены с внутренней стороны спирали, материал, снижающий шум, размещен в пластичной и служащей в качестве перегородки сетчатой оболочке, расположенной внутри витков спирали и вплотную прилегающей и перекрывающей отверстия перфорированной трубы.To achieve the specified technical result in an exhaust muffler for engines containing an expansion chamber divided by a partition into a high-frequency zone and a low-frequency noise reduction zone, inlet and outlet pipes interconnected by a perforated pipe, a noise-reducing material and placed in a high-frequency noise reduction zone located from the inlet side, the zone of low-frequency noise reduction is located on the side of the outlet pipe, the perforated pipe is made in the form of a spiral, with that the holes in the pipe are arranged on the inner side spiral material, reducing noise, and placed in a plastic serving as a partition retina situated inside the helix turns and closely adjacent and overlapping the holes of the perforated tube.

Кроме этого, дополнительно в зоне высокочастотного снижения шума могут быть размещены отверстия перфорации по внешней стенке спирали, а снижающий шум материал в пластичной сетчатой оболочке может быть расположен в расширительной камере и снаружи витков спирали со стороны входного патрубка, вплотную прилегая и перекрывая отверстия перфорации, причем его плотность может быть подобной или отличающейся от материала, размещенного в центре спирали (вариант).In addition, additionally, in the zone of high-frequency noise reduction, perforation holes can be placed along the outer wall of the spiral, and noise-reducing material in the plastic mesh shell can be located in the expansion chamber and outside the spiral coils from the inlet pipe side, adjacent and overlapping the perforation holes, its density may be similar or different from the material located in the center of the spiral (option).

Использование перфорированной трубы в виде спирали при размещении отверстий только на стороне стенки, обращенной внутрь, обеспечивает встречное истечение выхлопных газов, производя дополнительную взаимную компенсацию шумового воздействия.The use of a perforated pipe in the form of a spiral when placing holes only on the side of the wall facing inward, provides a counter flow of exhaust gases, producing additional mutual compensation of noise exposure.

Дополнительное размещение отверстий перфорации с внешней стороны спирали и размещение материала, снижающего шум, в пластичной сетчатой оболочке также с внешней стороны спирали со стороны входного патрубка, вплотную, прилегая и перекрывая отверстия перфорации, обеспечивает истечение выхлопных газов со скоростью, отличающейся от скорости истечения с внутренней стенки, расширяя полосу частот снижения шума (вариант).The additional placement of perforation holes on the outside of the spiral and the placement of noise-reducing material in the plastic mesh shell also on the outside of the spiral on the inlet pipe side, closely adjacent to and overlapping the perforation holes, ensures exhaust gas exhaust at a speed different from the outflow velocity from the inside walls, expanding the frequency band of noise reduction (option).

Соединение входного и выходного патрубков спиральным элементом обеспечивает их механическую развязку, как демпфер, снижая возможность возникновения резонансных явлений и непосредственной передачи звуков от входного патрубка к выходному.The connection of the inlet and outlet pipes with a spiral element ensures their mechanical isolation, like a damper, reducing the possibility of resonance phenomena and the direct transmission of sounds from the input pipe to the output one.

Наличие зоны высокочастотного снижения шума, выполненной в виде пластичной сетчатой оболочки с размещенным в ней материалом, снижающим шум, вплотную прилегая и перекрывая отверстия перфорации, не препятствует работе всего объема расширительной камеры при низкочастотном снижении шума.The presence of a zone of high-frequency noise reduction, made in the form of a plastic mesh shell with a material that reduces noise, snugly and overlapping the perforation holes, does not interfere with the operation of the entire volume of the expansion chamber with low-frequency noise reduction.

Сущность полезной модели поясняется чертежами: на фиг. 1 показан продольный разрез глушителя с материалом, снижающий шум, размещенным внутри витков спирали; на фиг. 2 показан продольный разрез глушителя с материалом, снижающим шум, дополнительно размещенным снаружи витков спирали (вариант).The essence of the utility model is illustrated by drawings: in FIG. 1 shows a longitudinal section through a silencer with material that reduces noise placed inside the coils; in FIG. 2 shows a longitudinal section of a silencer with noise-reducing material additionally placed outside the coils of a spiral (option).

Глушитель выхлопа для двигателей представляет собой цилиндрический корпус, внутри которого образована расширительная камера 1 (фиг. 1). На торцах 2 и 3 расширительной камеры 1 смонтированы входной 4 и выходной 5 патрубки. Входной 4 и выходной 5 патрубки внутри расширительной камеры 1 соединены перфорированной трубой 6, выполненной в виде спирали с отверстиями 7, размещенными на стороне стенки, обращенной внутрь спирали. Внутри спирали со стороны входного патрубка 4 в расширительной камере 1 в пластичной сетчатой оболочке 8 цилиндрической формы размещен материал 10, снижающий шум, в качестве которого может быть использовано, например, базальтовое волокно. Пластичная сетчатая оболочка 8 служит перегородкой, которая делит расширительную камеру 1 на две зоны: зону 9 высокочастотного снижения шума со стороны входного патрубка 4 и зону 11 низкочастотного снижения шума со стороны выходного патрубка 5. Пластичная сетчатая оболочка 8 со снижающим шум материалом 10 является зоной 9 высокочастотного снижения шума. Зона низкочастотного снижения шума 11 размещена со стороны выходного патрубка и включает свободное пространство расширительной камеры 1, не занятое пластичной сетчатой оболочкой 8 цилиндрической формы с материалом 10, снижающим высокочастотный шум, расширенная до всего объема расширительной камеры. В зоне 9 высокочастотного шума со стороны входного патрубка 4, могут быть размещены отверстия перфорации 12 и на внешней стенке спирали, где размещен в пластичной сетчатой оболочке 13 материал 14 с плотностью, подобной или отличающейся от материала в центре цилиндра, снижающего шум, заполняющий расширительную камеру снаружи витков спирали с отверстиями, вплотную прилегая и перекрывая отверстия 12 (фиг. 2, вариант).The exhaust silencer for engines is a cylindrical body, inside which an expansion chamber 1 is formed (Fig. 1). At the ends 2 and 3 of the expansion chamber 1, the inlet 4 and outlet 5 nozzles are mounted. The inlet 4 and outlet 5 pipes inside the expansion chamber 1 are connected by a perforated pipe 6 made in the form of a spiral with holes 7 placed on the side of the wall facing the inside of the spiral. Inside the spiral from the side of the inlet pipe 4 in the expansion chamber 1 in the plastic mesh shell 8 of a cylindrical shape, a material 10 is placed that reduces noise, for example, basalt fiber. Plastic mesh shell 8 serves as a partition that divides the expansion chamber 1 into two zones: zone 9 of high-frequency noise reduction from the inlet pipe 4 and zone 11 of low-frequency noise reduction from the side of the outlet pipe 5. Plastic mesh shell 8 with noise-reducing material 10 is zone 9 high frequency noise reduction. The low-frequency noise reduction zone 11 is located on the side of the outlet pipe and includes the free space of the expansion chamber 1, not occupied by a plastic mesh shell 8 of cylindrical shape with material 10 that reduces high-frequency noise, expanded to the entire volume of the expansion chamber. In the high-frequency noise zone 9 from the side of the inlet 4, perforation holes 12 can also be placed on the outer wall of the spiral, where material 14 is placed in a plastic mesh shell 13 with a density similar to or different from the material in the center of the cylinder, which reduces the noise filling the expansion chamber outside the coils of the spiral with holes, closely adjacent and overlapping holes 12 (Fig. 2, option).

Глушитель выхлопа для двигателей работает следующим образом.The exhaust muffler for engines works as follows.

Выхлопные газы через входной патрубок 4 сначала попадают в участок перфорированной трубы 6, выполненной в виде спирали с отверстиями 7, размещенными на стороне стенки, обращенной внутрь, в зоне 9, ограниченной протяженностью пластичной сетчатой оболочки 8 цилиндрической формы, вплотную прилегающей и перекрывающей отверстия перфорации, заполненной материалом 10, снижающим высокочастотный шум. Звуковые волны от выхлопных газов через отверстия 7, проходя пластичную сетчатую оболочку 8, распространяются до противоположной стороны расширительной камеры 1, заставляя колебаться волокна материала 10, испытывают поглощение и, одновременно, встречаясь с выходящими звуковыми волнами с противоположной части витка спирали, испытывают компенсацию и отражение. За счет суммарного действия поглощения и отражения в объеме зоны 9 происходит эффективное шумоглушение волн высокой частоты. Звуковые волны низких частот, частично погашенные за счет отражения с компенсацией в зоне 9 высокочастотного снижения шума, попадают в зону 11 низкочастотного снижения шума, в которой распространяются по всему объему и суммируются со звуковыми волнами от выхлопных газов, прошедших через отверстия 7, размещенные на стороне стенки, обращенной внутрь, в перфорированной трубе 6, выполненной в виде спирали, размещенной в зоне 11. Механизм отражения и компенсации звуковых волн низких частот, проходящих через отверстия 7 в низкочастотной зоне 11 подобен механизму зоны 9 и, с учетом суммирования низкочастотных волн приходящих из зоны 9 высокочастотного снижения шума и работы резонатора, роль которого выполняет расширительная камера 1, происходит комплексное эффективное шумоглушение волн низкой частоты. Затем выхлопные газы, лишенные звуковой энергии, выходят по выходному патрубку 5 в атмосферу или другие элементы выпускной системы. Дополнительное размещение (фиг. 2, вариант) со стороны входного патрубка 4 пластичной дополнительной сетчатой оболочки 13 с материалом 14 с плотностью, подобной или отличающейся от материала в зоне 9, снижающей шум, заполняющей расширительную камеру 1 снаружи витков спирали с отверстиями 12, размещенными и на внешней стенке спирали, вплотную прилегая и перекрывая отверстия 12, обеспечивает истечение выхлопных газов со скоростью, отличающейся от скорости истечения с внутренней стенки, расширяя полосу частот высокочастотного поглощения и еще в большей степени повышает эффективность шумозаглушения. Затем выхлопные газы, лишенные звуковой энергии, выходят по выходному патрубку 5 в атмосферу или другие элементы выпускной системы.The exhaust gases through the inlet pipe 4 first fall into the section of the perforated pipe 6, made in the form of a spiral with holes 7 located on the side of the wall facing inward, in zone 9, limited by the length of the plastic mesh shell 8 of a cylindrical shape adjacent to and overlapping the perforation holes, filled with material 10, reducing high-frequency noise. Sound waves from exhaust gases through the openings 7, passing through the plastic mesh shell 8, propagate to the opposite side of the expansion chamber 1, causing the fibers of the material 10 to vibrate, experience absorption and, while meeting with the sound waves coming out from the opposite side of the spiral loop, experience compensation and reflection . Due to the total effect of absorption and reflection in the volume of zone 9, there is an effective noise suppression of high frequency waves. Sound waves of low frequencies, partially offset by reflection with compensation in zone 9 of the high-frequency noise reduction, fall into zone 11 of the low-frequency noise reduction, in which they propagate throughout the volume and are summed with sound waves from exhaust gases passing through openings 7 located on the side the wall facing inward in a perforated pipe 6 made in the form of a spiral placed in zone 11. The mechanism of reflection and compensation of sound waves of low frequencies passing through holes 7 in the low-frequency zone 11 under Bin mechanism zone 9, and considering the summation frequency waves coming from zone 9 and the high-frequency noise reduction operation of the resonator, which performs the role of the expansion chamber 1, there is a comprehensive efficient sound attenuation of low frequency waves. Then exhaust gases devoid of sound energy exit through the outlet pipe 5 into the atmosphere or other elements of the exhaust system. Additional placement (Fig. 2, option) on the side of the inlet pipe 4 of the plastic additional mesh shell 13 with a material 14 with a density similar or different from the material in the zone 9, reducing noise, filling the expansion chamber 1 on the outside of the spiral coils with holes 12 located and on the outer wall of the spiral, closely adjoining and blocking the openings 12, provides exhaust gas flow at a speed different from the flow velocity from the inner wall, expanding the frequency band of high-frequency absorption and even Olsha degree increases the efficiency shumozaglusheniya. Then exhaust gases devoid of sound energy exit through the outlet pipe 5 into the atmosphere or other elements of the exhaust system.

Технико-экономический эффект состоит в том, что за счет комплексного использования принципов поглощения, нестандартного отражения при глушении звука, а также демпфирования, достигается более высокая эффективность снижения шума.The technical and economic effect consists in the fact that due to the integrated use of the principles of absorption, non-standard reflection when damping sound, as well as damping, a higher noise reduction efficiency is achieved.

Claims

1. An exhaust muffler for engines, comprising an expansion chamber divided by a partition into a high-frequency zone and a low-frequency noise reduction zone, an inlet and an outlet pipe interconnected by a perforated pipe, a noise-reducing material and located in a high-frequency noise reduction zone located on the inlet pipe side , the zone of low-frequency noise reduction is located on the side of the outlet pipe, characterized in that the perforated pipe is made in the form of a spiral, while the holes in the pipe are On the inside of the spiral, the noise-reducing material is placed in a mesh sheath that serves as a partition and is located inside the coils of the spiral and adjacent and overlapping the holes of the perforated pipe.

2. A muffler according to claim 1, characterized in that the inlet and outlet pipes are mounted on the ends of the expansion chamber.

3. The muffler according to claim 1, characterized in that the plastic mesh shell is made of a cylindrical shape.