RU2008443C1

RU2008443C1 - Outlet device for exhaust system of automotive internal combustion engine

Info

Publication number: RU2008443C1
Authority: RU
Inventors: Владимир Борисович Дубинин
Original assignee: Владимир Борисович Дубинин
Priority date: 1990-07-11
Filing date: 1990-07-11
Publication date: 1994-02-28

Abstract

FIELD: mechanical engineering; engines. SUBSTANCE: outlet device installed on end of exhaust system has two sections, each provided with cylindrical housing 1 with air nozzle 2 brought out into gas nozzle 3, thus forming partial circular clearance. Both nozzles installed in cylindrical housing 1 separate circular space communicating with exhaust pipe 4 through port 5 formed by aligned side holes in housing 1 and exhaust pipe 4. End of exhaust pipe 4 is closed by divider 6. Ejecting of exhaust gases in outlet device makes it possible to increase economy of internal combustion engine owing to effective scavenging of combustion chamber. EFFECT: increased economy. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области автомобилестроения и предназначено для выхлопной системы ДВС автомобиля. The invention relates to the field of automotive industry and is intended for an exhaust system of an internal combustion engine of a car.

Наиболее близким к изобретению техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является глушитель шума газовой струи, состоящей из эжекторной втулки с размещенным в ней пучком расходящихся трубок. Closest to the invention, the technical solution, selected as a prototype, is a silencer for a gas jet, consisting of an ejector sleeve with a beam of diverging tubes placed in it.

Однако указанный глушитель шума недостаточно эффективен ввиду того, что поток выхлопных газов, распределяемый по трубкам пучка, сохраняет значительную акустическую энергию, обусловленную продольным перемещением выхлопных газов в каждой трубке пучка. Кроме того, для снижения уровня шума путем взаимодействия выхлопных газов с атмосферным воздухом в эжекторной втулке необходима значительная длина последней. Постоянный наружный диаметр эжекторной втулки в ряде случаев снижает компоновочные свойства глушителя на автомобиле. However, this silencer is not effective enough because the exhaust gas flow distributed through the beam tubes retains significant acoustic energy due to the longitudinal movement of the exhaust gases in each beam tube. In addition, to reduce noise through the interaction of exhaust gases with atmospheric air in the ejector sleeve, a significant length of the latter is required. The constant outer diameter of the ejector sleeve in some cases reduces the layout properties of the silencer in the car.

Цель изобретения заключается в снижении уровня шума выхлопа путем создания петлевого движения и разделения потока выхлопных газов, а также снижения избыточного давления в выхлопной системе. The purpose of the invention is to reduce exhaust noise by creating a loop movement and dividing the exhaust gas flow, as well as reducing excess pressure in the exhaust system.

Указанная цель достигается тем, что эжектор разделен на две секции, расположенные параллельно оси выхлопной трубы диаметрально, причем в каждой секции воздушное сопло частично с кольцевым зазором размещено внутри газового сопла, оба сопла заключены в цилиндрический кожух и отделяют в нем кольцевую полость, а входное отверстие газового сопла сообщено с выхлопной трубой через кольцевую полость и совмещенные боковые отверстия в стенке кожуха и выхлопной трубы. This goal is achieved by the fact that the ejector is divided into two sections parallel to the axis of the exhaust pipe diametrically, with each section of the air nozzle partially with an annular gap placed inside the gas nozzle, both nozzles are enclosed in a cylindrical casing and separate the annular cavity, and the inlet the gas nozzle is communicated with the exhaust pipe through the annular cavity and the aligned side openings in the wall of the casing and the exhaust pipe.

Сущность изобретения поясняется чертежом. The invention is illustrated in the drawing.

Выходное устройство устанавливается на окончании выхлопной системы и состоит из двух секций, каждая из которых имеет цилиндрический кожух 1, воздушное сопло 2, выходящее в газовое сопло 3, которые образуют между собой частичный кольцевой зазор. Оба сопла установлены в цилиндрическом кожухе 1 и отделяют кольцевую полость, сообщающуюся с выхлопной трубой 4 через окно 5, образованное совмещенными боковыми отверстиями в кожухе 1 и выхлопной трубе 4. Торец выхлопной трубы 4 заглушен рассекателем 6. The output device is installed at the end of the exhaust system and consists of two sections, each of which has a cylindrical casing 1, an air nozzle 2, leaving the gas nozzle 3, which form a partial annular gap between them. Both nozzles are installed in a cylindrical casing 1 and separate the annular cavity communicating with the exhaust pipe 4 through a window 5 formed by the aligned side openings in the casing 1 and the exhaust pipe 4. The end of the exhaust pipe 4 is muffled by a divider 6.

Выходное устройство работает следующим образом. The output device operates as follows.

При неподвижном автомобиле и работающем ДВС выхлопные газы под действием избыточного давления перемещаются по выхлопной трубе 4 и направляются рассекателем 6 через окно 5 в кольцевую полость каждой секции, образованную воздушным соплом 2, газовым соплом 3 и кожухом 1. При этом происходит поворот потока выхлопных газов и движение его в кольцевой полости в обратном направлении относительно движения и выхлопной трубе 4. Далее, огибая кромку сопла 3 и под воздействием сопла 2, выхлопные газы поступают в кольцевой зазор, образованный соплами. Под действием истекающих выхлопных газов из кольцевого зазора происходит эжектирование атмосферного воздуха, перемешивание его с выхлопными газами и расширение газовой смеси в диффузоре газового сопла 3. When the vehicle is stationary and the internal combustion engine is operating, the exhaust gases move through the exhaust pipe 4 under the influence of excess pressure and are directed by a divider 6 through the window 5 into the annular cavity of each section formed by the air nozzle 2, gas nozzle 3 and the casing 1. At the same time, the exhaust gas flow and its movement in the annular cavity in the opposite direction relative to the movement and the exhaust pipe 4. Next, around the edge of the nozzle 3 and under the influence of the nozzle 2, the exhaust gases enter the annular gap formed by the nozzles. Under the action of flowing exhaust gases from the annular gap, atmospheric air is ejected, mixed with exhaust gases and the gas mixture expands in the diffuser of the gas nozzle 3.

Акустическая энергия выхлопа значительно снижается в выходном устройстве вследствие петлевого движения выхлопных газов, их разделения на два потока и перемешивания с атмосферным воздухом в газовом сопле, а также из-за взаимодействия волн возмущения с деталями выходного устройства. Кроме силы тяги от импульса газовой смеси возникает дополнительная сила тяги, обусловленная неуравновешенностью сил давления на воздушном сопле 2 и диффузоре газового сопла 3. Более эффективное выравнивание параметров газовой смеси в каждой секции позволяет уменьшить габаритные размеры выходного устройства. The acoustic energy of the exhaust is significantly reduced in the output device due to the loop movement of the exhaust gases, their separation into two streams and mixing with atmospheric air in the gas nozzle, and also due to the interaction of disturbance waves with the details of the output device. In addition to the traction force from the impulse of the gas mixture, an additional traction force arises due to the imbalance of the pressure forces on the air nozzle 2 and the diffuser of the gas nozzle 3. A more efficient alignment of the gas mixture parameters in each section allows reducing the overall dimensions of the output device.

При движении автомобиля скоростью истечения атмосферного воздуха из воздушного сопла 2 становится больше скорости истечения выхлопных газов через кольцевой зазор, образованный соплами 2 и 3, из-за чего происходит эжектирование выхлопных газов. В этом случае происходит уменьшение избыточного давления в выхлопной системе и уменьшение скорости истечения выхлопных газов из кольцевого зазора, что также снижает уровень шума, обусловленный расширением и газодинамическим трением выхлопных газов. Акустическая энергия выхлопа снижается от взаимодействия волн возмущения с деталями выходного устройства, а именно с рассекателем 6 соплами 2 и 3 и кожухом 1. When the car moves, the rate of outflow of atmospheric air from the air nozzle 2 becomes greater than the speed of exhaust gas through the annular gap formed by the nozzles 2 and 3, due to which there is an ejection of exhaust gases. In this case, there is a decrease in excess pressure in the exhaust system and a decrease in the velocity of exhaust gases from the annular gap, which also reduces the noise level due to the expansion and gas-dynamic friction of the exhaust gases. The acoustic energy of the exhaust is reduced from the interaction of the disturbance waves with the details of the output device, namely with the divider 6 nozzles 2 and 3 and the casing 1.

Эжектирование выхлопных газов в выходном устройстве также позволяет повысить экономичность ДВС за счет эффективной продувки камеры сгорания и улучшения полноты сгорания рабочей смеси. (56) Авторское свидетельство СССР N 785532, кл. F 021 N 1/14, 1979. Ejection of exhaust gases in the output device also allows to increase the efficiency of the internal combustion engine due to the effective purging of the combustion chamber and improving the completeness of combustion of the working mixture. (56) Copyright certificate of the USSR N 785532, cl. F 021 N 1/14, 1979.

Claims

EXHAUST SYSTEM OF THE EXHAUST SYSTEM OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE, containing an ejector in which the inlet of the air nozzle is in communication with the atmosphere and the inlet of the gas nozzle is in communication with the exhaust pipe, characterized in that, in order to reduce the noise level, the ejector is divided into two sections located parallel to the axis of the exhaust pipe diametrically, with each section of the air nozzle partially with an annular gap placed inside the gas nozzle, both nozzles are enclosed in a cylindrical casing and tdelyayut annular cavity therein, and a gas inlet nozzle communicated with the exhaust pipe via the annular cavity and aligned side openings in the walls of the casing and the exhaust pipe.