RU2056508C1 - Internal combustion engine silencer - Google Patents

Internal combustion engine silencer Download PDF

Info

Publication number
RU2056508C1
RU2056508C1 RU93002786A RU93002786A RU2056508C1 RU 2056508 C1 RU2056508 C1 RU 2056508C1 RU 93002786 A RU93002786 A RU 93002786A RU 93002786 A RU93002786 A RU 93002786A RU 2056508 C1 RU2056508 C1 RU 2056508C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
perforation
partitions
holes
inlet pipe
diameter
Prior art date
Application number
RU93002786A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU93002786A (en
Inventor
Владимир Яковлевич Груданов
Сергей Владимирович Акуленко
Original Assignee
Могилевский технологический институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Могилевский технологический институт filed Critical Могилевский технологический институт
Priority to RU93002786A priority Critical patent/RU2056508C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2056508C1 publication Critical patent/RU2056508C1/en
Publication of RU93002786A publication Critical patent/RU93002786A/en

Links

Images

Landscapes

  • Exhaust Silencers (AREA)

Abstract

FIELD: internal combustion engines for exhaust noise suppression. SUBSTANCE: silencer has housing mounted vertically and provided with intake and exhaust branch pipes, and transverse perforated partitions; branch pipes are partially located in housing and their internal parts are perforated; ends of branch pipes are blanked off and are secured on partitions forming the intake, intermediate and exhaust chambers. Diameters of holes are reduced in way of motion of gas flow and their number are related by definite relationship; diameter of holes and area of passage sections of perforated partitions are related with diameter of intake branch pipe. Relationships at coefficients of 1.272, 1.618 and 2.618 ensure similar throughput of partitions. EFFECT: enhanced efficiency of noise suppression. 1 dwg

Description

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в системе выпуска отработавших газов двигателей внутреннего сгорания. The invention relates to engine building and can be used in the exhaust system of internal combustion engines.

Известен глушитель шума для двигателя внутреннего сгорания, состоящий из корпуса овальной формы, поперечных, частично перфорированных перегородок, соосного перфорированного резонатора с завихрителями и конусной насадкой, при этом резонатор выполнен в виде двух соосных труб, закрепленных в поперечных перегородках [1]
Однако эффективность работы такого глушителя является невысокой по той причине, что параметры перфорации соосных труб и поперечных перегородок не связаны между собой и размерами впускного патрубка, определенными соотношениями.
Known silencer for an internal combustion engine, consisting of an oval body, transverse, partially perforated partitions, a coaxial perforated resonator with swirls and a conical nozzle, while the resonator is made in the form of two coaxial pipes fixed in transverse partitions [1]
However, the performance of such a silencer is low for the reason that the parameters of the perforation of the coaxial pipes and transverse partitions are not interconnected with the dimensions of the inlet pipe, certain ratios.

Известен также глушитель шума для двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус с соосными впускным и выпускным патрубками и поперечные перфорированные перегородки, причем впускной и выпускной патрубки частично размещены в корпусе и выполнены перфорированными, а их торцы сопряжены с поперечными перегородками [2]
Эффективность работы такого устройства несколько повышается за счет более полной перфорации поперечных перегородок, однако в целом здесь также имеет место невысокая степень заглушения шума по той причине, что параметры перфорации впускного, выпускного патрубков и поперечных перегородок не связаны между собой и с размерами впускного патрубка определенными соотношениями.
Also known is a silencer for an internal combustion engine, comprising a housing with coaxial inlet and outlet nozzles and transverse perforated partitions, the inlet and outlet nozzles being partially located in the housing and perforated, and their ends mating with transverse partitions [2]
The efficiency of such a device is somewhat increased due to a more complete perforation of the transverse partitions, however, in general, there is also a low degree of noise suppression because the perforation parameters of the inlet, outlet pipes and transverse partitions are not related to each other and to the dimensions of the inlet pipe by certain ratios .

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному результату к изобретению является глушитель шума двигателя внутреннего сгорания, содержащий цилиндрический корпус с соосными впускным и выпускным патрубками, и по меньшей мере две поперечные перфорированные перегородки, разделяющие корпус на расширительные камеры, причем перегородки выполнены с диаметром отверстий перфорации уменьшающимся, а количество отверстия увеличивающимся в сторону выпускного патрубка, при этом диаметры отверстий перфорации перегородок связаны соотношением
dn=1,618 · dn+1, где d диаметр отверстия перфорации;
n порядковый номер перегородки, считая от впускного патрубка;
1,618 коэффициент пропорциональности, а количество отверстий перфорации перегородок определено зависимостью
Zn=

Figure 00000001
где прямые скобки обозначают целую часть числа;
Z количество отверстий перфорации;
2,618 коэффициент пропорциональности [3]
Эффективность шумоглушения такой конструкции повышается за счет достижения одинаковой пропускной способности перфорации поперечных перегородок. Однако параметры перфорации перегородок здесь не связаны с диаметром впускного патрубка определенными соотношениями. Это не позволяет достаточно точно рассчитать параметры перфорации внутренних элементов и получить, тем самым, наибольшую эффективность шумоглушения.The closest in technical essence and the achieved positive result to the invention is a silencer of the internal combustion engine comprising a cylindrical body with coaxial inlet and outlet pipes, and at least two transverse perforated partitions dividing the body into expansion chambers, and the partitions are made with the diameter of the perforation holes decreasing, and the number of holes increasing towards the exhaust pipe, while the diameters of the holes of the perforation of the partitions are related by
d n = 1,618 · d n + 1 , where d is the diameter of the perforation hole;
n serial number of the partition, counting from the inlet;
1,618 coefficient of proportionality, and the number of perforation holes of the partitions is determined by the dependence
Z n =
Figure 00000001
where the brackets denote the integer part of the number;
Z number of perforation holes;
2.618 proportionality coefficient [3]
The sound attenuation efficiency of this design is increased by achieving the same perforation throughput of the transverse partitions. However, the perforation parameters of the partitions here are not related to the diameter of the inlet pipe by certain ratios. This does not allow to accurately calculate the parameters of the perforation of the internal elements and thereby obtain the highest noise attenuation efficiency.

Техническая задача изобретения повышение эффективности шумоглушения. An object of the invention is to increase the efficiency of sound attenuation.

Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом глушителе шума двигателя внутреннего сгорания впускной и выпускной патрубки частично размещены в корпусе, выполнены перфорированными и их торцы соответственно сопряжены с поперечными перегородками, при этом площадь проходных сечений перфорации патрубков равна площади проходных сечений перфорации перегородок и ее величина определена по формуле
F1= d 2 в.п. , (1) где F1 площадь проходного сечения перфорации впускного патрубка;
dв.п. диаметр впускного патрубка, при этом диаметр отверстий перфорации впускного патрубка определен по уравнению
d1= dв.п

Figure 00000002
(2) где d1 диаметр отверстий перфорации впускного патрубка;
Z1 количество отверстий перфорации впускного патрубка;
1,272 коэффициент пропорциональности.This goal is achieved by the fact that in the proposed silencer of the internal combustion engine the inlet and outlet pipes are partially located in the housing, made perforated and their ends are respectively mated with transverse partitions, while the area of the passage sections of the perforation of the pipes is equal to the area of the passage sections of the perforation of the partitions and its value is determined according to the formula
F1 = d 2 vp , (1) where F 1 is the area of the inlet section of the perforation of the inlet pipe;
d vp the diameter of the inlet pipe, while the diameter of the holes of the perforation of the inlet pipe is determined by the equation
d 1 = d vp
Figure 00000002
(2) where d 1 is the diameter of the holes of the perforation of the inlet pipe;
Z 1 the number of holes in the perforation of the inlet pipe;
1.272 coefficient of proportionality.

Частичное размещение патрубков в корпусе, выполнение их перфорированными и сопряжение их торцов соответственно с поперечными перегородками позволяет повысить степень перфорации внутренних элементов глушителя шума, начиная от входа газов в корпус, и одновременно изменить направление движения газового потока на входе и выходе и тем самым повысить эффективность шумоглушения. Такую конструктивную схему целесообразно использовать в глушителях шума для дизельных двигателей, так как в них, как правило, имеет место изменение направления движения потока отработавших газов одновременно с его дроблением на более мелкие струи. Partial placement of the nozzles in the housing, making them perforated and matching their ends with transverse partitions, respectively, allows to increase the degree of perforation of the internal elements of the silencer, starting from the gas inlet to the housing, and at the same time to change the direction of gas flow at the inlet and outlet and thereby increase the noise reduction efficiency . It is advisable to use such a design scheme in noise suppressors for diesel engines, since in them, as a rule, there is a change in the direction of the exhaust gas flow simultaneously with its crushing into smaller jets.

Равенство площадей проходных сечений перфораций впускного и выпускного патрубков и поперечных перегородок между собой позволяет получить одинаковую пропускную способность всех внутренних перфорированных элементов и стабилизировать движение отработавших газов, а следовательно, повысить эффективность заглушения шума. The equality of the areas of the passage sections of the perforations of the inlet and outlet pipes and the transverse partitions between them allows one to obtain the same throughput of all internal perforated elements and stabilize the movement of exhaust gases, and therefore, increase the efficiency of noise damping.

Определение площади проходного сечения перфорации впускного патрубка, а следовательно, и всех остальных перфорированных элементов, по формуле (1) позволяет увязать ее размер в зависимости от площади поперечного сечения впускного патрубка, а, значит, и объема цилиндров двигателя, что обуславливает также стабильное течение газового потока через все внутренние перфорированные элементы глушителя и повышение эффективности работы. Determination of the area of the inlet perforation inlet pipe, and therefore of all other perforated elements, by the formula (1) allows you to adjust its size depending on the cross-sectional area of the inlet pipe, and, therefore, the volume of the engine cylinders, which also leads to a stable gas flow flow through all internal perforated silencer elements and increase work efficiency.

Определение размера диаметра отверстий перфорации впускного патрубка по формуле (2) позволяет получить одинаковую площадь проходных сечений внутренних элементов в зависимости от диаметра впускного патрубка, что также обуславливает стабильное движение газового потока на входе и выходе и повышение эффективности шумоглушения. Determining the size of the diameter of the inlet perforation holes by the formula (2) allows you to get the same area of the bore sections of the internal elements depending on the diameter of the inlet pipe, which also determines the stable movement of the gas stream at the inlet and outlet and increase the noise reduction efficiency.

Если площадь проходных сечений перфорации всех внутренних элементов не будет одинаковой, а разной, например площадь проходного сечения впускного патрубка будет больше или меньше остальных элементов, то в этом случае будет иметь место нарушение стабилизации движения газового потока за счет изменения величины местного аэродинамического сопротивления. Следовательно, эффективность работы глушителя снизится. If the cross-sectional area of the perforation of all internal elements is not the same but different, for example, the cross-sectional area of the inlet pipe is larger or smaller than the other elements, then in this case there will be a violation of the stabilization of the gas flow due to a change in the local aerodynamic drag. Therefore, the silencer’s performance will decrease.

Принимать F<d 2 в.п. не конструктивно, так как проходное сечение перфорации должно быть больше площади поперечного сечения впускного патрубка с учетом потерь на местные сопротивления, неравномерное течение газового потока, его пульсирующий характер, отложение сажи. При этом усложняется формула (1) и методика расчета глушителей.Take F <d 2 vp not constructive, since the perforation cross-section should be larger than the cross-sectional area of the inlet pipe taking into account local resistance losses, uneven flow of the gas stream, its pulsating nature, soot deposition. This complicates the formula (1) and the calculation method of silencers.

Принимать F1>d 2 в.п. нецелесообразно по той причине, что в этом случае будут завышены размеры внутренних элементов конструкции и корпуса в целом и опять же усложняется формула (1) и методика расчета глушителей.Take F 1 > d 2 vp it is impractical for the reason that in this case the dimensions of the internal elements of the structure and the housing as a whole will be overestimated and, again, formula (1) and the calculation method of the silencers are complicated.

Только строгое соблюдение всех отличительных признаков (во всей полноте указанной взаимосвязи) позволяет получить высокую эффективность заглушения шума выпуска. Only strict observance of all the distinguishing features (in its entirety of the indicated relationship) allows to obtain high efficiency of damping the noise of the exhaust.

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

Глушитель шума содержит корпус 1, установленный вертикально с соосными впускным 2 и выпускным 3 патрубками, поперечные перфорированные перегородки 4 и 5, причем патрубки 2 и 3 частично размещены в корпусе и их внутренние части выполнен перфорированными, при этом торцы патрубков заглушены и сопряжены соответственно с поперечными перегородками 4 и 5 с образованием впускной камеры 6, промежуточной камеры 7 и выпускной камеры 8. Перфорация на внутренних частях патрубков 2 и 3 и на поперечных перегородках 4 и 5 выполнена в виде круглых отверстий, при этом по ходу движения газового потока диаметры отверстий уменьшаются, а их количество увеличивается. The noise suppressor comprises a housing 1 mounted vertically with coaxial inlet 2 and exhaust 3 nozzles, transverse perforated partitions 4 and 5, the nozzles 2 and 3 partially housed in the housing and their internal parts perforated, while the ends of the nozzles are muffled and mated respectively to the transverse partitions 4 and 5 with the formation of the inlet chamber 6, the intermediate chamber 7 and the exhaust chamber 8. Perforation on the inner parts of the nozzles 2 and 3 and on the transverse partitions 4 and 5 is made in the form of round holes, when volume along the gas flow, the diameters of the holes are reduced, and their number is increased.

Площадь проходных сечений перфорации патрубков 2 и 3 и перегородок 4 и 5 выполнена одинаковой и определяется по формуле
F1=d 2 в.п. , где F1 площадь проходного сечения перфорации впускного патрубка 2;
dв.п. диаметра впускного патрубка.
The area of the flow sections of the perforation of the nozzles 2 and 3 and the partitions 4 and 5 is made the same and is determined by the formula
F 1 = d 2 vp where F 1 the area of the orifice perforation of the inlet pipe 2;
d vp diameter of the inlet pipe.

Диаметры отверстий перфорации перегородок определяется по формуле
dn= 1,618 · dn+1, где n порядковый номер перфорированной перегородки, считая от впускного патрубка 2;
dn диаметр отверстий перфорации n-ой перегородки;
1,618 коэффициент пропорциональности.
The diameters of the holes of the perforation of the partitions is determined by the formula
d n = 1,618 · d n + 1 , where n is the serial number of the perforated septum, counting from the inlet pipe 2;
d n the diameter of the holes of the perforation of the n-th partition;
1,618 coefficient of proportionality.

Количество отверстий перфорации перегородок определяется по формуле
Zn=

Figure 00000003
где прямые скобки обозначают целую часть числа;
Zn количество отверстий перфорации n-ой перегородки;
2,618 коэффициент пропорциональности.The number of perforation holes for partitions is determined by the formula
Z n =
Figure 00000003
where the brackets denote the integer part of the number;
Z n the number of perforation holes of the n-th partition;
2.618 coefficient of proportionality.

Диаметр отверстий перфорации впускного патрубка определяется по формуле
d1= dв.п

Figure 00000004
где d1 диаметр отверстий перфорации впускного патрубка;
Z1 количество отверстий перфорации впускного патрубка;
1,272 коэффициент пропорциональности.The diameter of the inlet perforation holes is determined by the formula
d 1 = d vp
Figure 00000004
where d 1 the diameter of the holes of the perforation of the inlet pipe;
Z 1 the number of holes in the perforation of the inlet pipe;
1.272 coefficient of proportionality.

Количество отверстий перфорации впускного патрубка принимается равным одному из чисел ряда Фибоначчи, начиная, например, с 13 или 21, или 34 и т. д. The number of inlet perforation holes is taken to be equal to one of the numbers of the Fibonacci series, starting, for example, from 13 or 21, or 34, etc.

Глушитель работает следующим образом. The muffler works as follows.

Отработавшие газы через отверстия перфорации впускного патрубка 2 попадают во впускную камеру 6, а затем через перфорированную перегородку 4 в промежуточную камеру 7. В камере 7 происходит выравнивание статического давления газового потока (за счет уменьшения динамического напора) и его повышение, которое затем затрачивается на преодоление последующего аэродинамического сопротивления при прохождении газов через перфорацию перегородки 5. The exhaust gases through the perforation openings of the inlet pipe 2 enter the inlet chamber 6, and then through the perforated baffle 4 into the intermediate chamber 7. In the chamber 7, the static pressure of the gas flow is equalized (by reducing the dynamic pressure) and its increase, which then is spent on overcoming subsequent aerodynamic drag during the passage of gases through the perforation of the partition 5.

Из камеры 7 отработавшие газы через перфорированную перегородку 5 проходят в выпускную камеру 8 и далее через перфорированный участок выпускного патрубка 3 выбрасываются в окружающую среду. Так как площади проходных сечений перфорации впускного патрубка 2, перегородки 4, перегородки 5 и выпускного патрубка 3 равны между собой, то это обстоятельство обеспечивает стабильное течение газового потока, постепенное снижение его скорости и уменьшение уровня шума. Одновременно происходит изменение направления движения газов и постепенное дробление газового потока на все более мелкие струи, так диаметры отверстий по ходу движения отработавших газов уменьшаются, а их количество увеличивается. Это также способствует постепенному, плавному торможению газового потока и снижению уровня шума, что особенно важно для дизельных двигателей. From the chamber 7, the exhaust gases through the perforated baffle 5 pass into the exhaust chamber 8 and then through the perforated section of the exhaust pipe 3 are released into the environment. Since the area of the perforation cross sections of the inlet pipe 2, the baffle 4, the baffle 5, and the outlet pipe 3 are equal, this circumstance ensures a stable flow of the gas stream, a gradual decrease in its velocity and a decrease in the noise level. At the same time, there is a change in the direction of gas movement and a gradual fragmentation of the gas stream into increasingly smaller jets, so the diameters of the openings in the direction of exhaust gases decrease, and their number increases. It also contributes to the gradual, smooth braking of the gas flow and lower noise levels, which is especially important for diesel engines.

Площадь проходных сечений перфорации внутренних элементов, определяемая по формуле (1), больше площади поперечного сечения впускного патрубка. Это сделано для того, чтобы увеличением площади проходных сечений частично компенсировать дополнительные местные сопротивления при движении газового потока через перфорации впускного патрубка 2, перегородок 4 и 5 и выпускного патрубка 3, тем более, что не все отверстия перфораций работают с одинаковой эффективностью. The cross-sectional area of the perforation of the internal elements, determined by the formula (1), is larger than the cross-sectional area of the inlet pipe. This is done in order to partially compensate for additional local resistances when the gas flow moves through the perforations of the inlet pipe 2, partitions 4 and 5 and the outlet pipe 3, by increasing the area of the flow cross sections, especially since not all perforation openings work with the same efficiency.

Это способствует стабилизации движения газового потока и повышает эффективность работы устройства. Этот положительный эффект усиливается дополнительно еще и тем, что перфорации на всех внутренних элементах глушителя выполнены в виде круглых отверстий, что также стабилизирует движение отработавших газов,
Использование формул (1) и (2) для расчета параметров перфорации впускного патрубка 2 позволяет определить ее величину в зависимости от диаметра впускного патрубка, а следовательно, от объема цилиндров двигателя внутреннего сгорания.
This helps to stabilize the movement of the gas stream and increases the efficiency of the device. This positive effect is further enhanced by the fact that the perforations on all internal elements of the silencer are made in the form of round holes, which also stabilizes the movement of exhaust gases,
Using formulas (1) and (2) to calculate the perforation parameters of the inlet pipe 2 allows you to determine its value depending on the diameter of the inlet pipe, and therefore, on the volume of the cylinders of the internal combustion engine.

А теперь необходимо дать пояснения к формуле (1). Эта формула получена, исходя из следующих рассуждений. And now it is necessary to give explanations to the formula (1). This formula is obtained on the basis of the following reasoning.

Площадь проходного сечения перфорации впускного патрубка, а следовательно, и всех других внутренних элементов, должна быть несколько больше площади поперечного сечения впускного патрубка. С учетом отложения сажи, неодинаковой эффективности работы отверстий перфорации, неравномерного течения газового потока в поперечном его сечении, наличия поворотов, пульсаций и др. целесообразно принять площадь перфорации впускного патрубка больше площади его поперечного сечения, а именно:
F1= 1,272 · fв.п. где F1 площадь проходного сечения перфорации впускного патрубка;
fв.п. площадь поперечного сечения впускного патрубка;
1,272 коэффициент пропорциональности.
The area of the inlet perforation of the inlet pipe, and therefore of all other internal elements, should be slightly larger than the cross-sectional area of the inlet pipe. Given the deposits of soot, the uneven performance of the perforation holes, the uneven flow of the gas stream in its cross section, the presence of turns, pulsations, etc., it is advisable to take the perforation area of the inlet pipe more than its cross-sectional area, namely:
F 1 = 1.272 · f vp where F 1 the area of the passage through the perforation of the inlet pipe;
f vp cross-sectional area of the inlet pipe;
1.272 coefficient of proportionality.

F1= 1,272•

Figure 00000005
где dв.п. диаметр впускного патрубка, зависит от литровой мощности двигателя внутреннего сгорания.F 1 = 1.272 •
Figure 00000005
where d vp the diameter of the inlet pipe depends on the liter capacity of the internal combustion engine.

С другой стороны 1,272=

Figure 00000006
Figure 00000007
. где Φ1,618 значение золотой пропорции (см. Васютинский Н. А.On the other hand, 1,272 =
Figure 00000006
Figure 00000007
. where Φ1.618 is the value of the golden ratio (see N. Vasyutinsky

Золотая пропорция. М. Молодая Гвардия, 1990. 238 с.). Golden proportion. M. Young Guard, 1990.238 s.).

В то же время известна связь золотой пропорции с числом π

Figure 00000008
Figure 00000009

Тогда получается
F1= 1,272•fв.п= 1,272•
Figure 00000010
Figure 00000011
Figure 00000012
•d 2 в.п = d 2 в.п , т.е. F1= d 2 в.п
С другой стороны
F1=
Figure 00000013
• Z1 где d1 диаметр отверстий перфорации впускного патрубка;
z1 количество отверстий перфорации впускного патрубка.At the same time, the relationship between the golden ratio and the number π is known
Figure 00000008
Figure 00000009

Then it turns out
F 1 = 1.272 • f vp = 1.272 •
Figure 00000010
Figure 00000011
Figure 00000012
d 2 vp = d 2 vp , i.e. F 1 = d 2 vp
On the other hand
F 1 =
Figure 00000013
• Z 1 where d 1 is the diameter of the holes of the perforation of the inlet pipe;
z 1 number of inlet perforation holes.

Или

Figure 00000014
• Z1= d 2 в.п ; d 2 т d 2 в.п
Figure 00000015

Окончательно имеем
d1= dв.п
Figure 00000016
Во всех формулах коэффициенты пропорциональности связаны между собой определенной зависимостью через значение золотой пропорции Φ
т. е.Or
Figure 00000014
• Z 1 = d 2 vp ; d 2 t d 2 vp
Figure 00000015

Finally we have
d 1 = d vp
Figure 00000016
In all formulas, the proportionality coefficients are interconnected by a certain dependence through the value of the golden ratio Φ
i.e.

1,272

Figure 00000017

1,618= Φ;
2,618= (Φ)2.1,272
Figure 00000017

1.618 = Φ;
2.618 = (Φ) 2 .

Понятие золотой пропорции вытекает из важнейшего свойства чисел Фибоначчи. The concept of the golden ratio follows from the most important property of Fibonacci numbers.

Figure 00000018
m
Figure 00000019
Figure 00000020
1,618 φ где an числа Фибончачи.
Figure 00000018
m
Figure 00000019
Figure 00000020
1,618 φ where a n is the Fibonacci number.

Напомним, что ряд чисел Фибончачи имеет вид:1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89. и т. д. Recall that a series of Fibonacci numbers has the form: 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89. etc.

Значит

Figure 00000021
m
Figure 00000022
Figure 00000023
Figure 00000024
Figure 00000025
Figure 00000026
Figure 00000027
Figure 00000028
Figure 00000029
1,618 φ
Количество отверстий перфорации ми принимаем равным одному из чисел ряда Фибоначчи.Means
Figure 00000021
m
Figure 00000022
Figure 00000023
Figure 00000024
Figure 00000025
Figure 00000026
Figure 00000027
Figure 00000028
Figure 00000029
1,618 φ
The number of perforation holes is taken equal to one of the numbers of the Fibonacci series.

Таким образом, параметры перфорации всех внутренних элементов глушителя (впускной патрубок, две перегородки и выпускной патрубок) определяют по единой методике с использованием чисел Фибоначчи и золотой пропорции, причем одновременно увязывают их с размерами диаметра впускного патрубка, а следовательно, с объемом цилиндров двигателя внутреннего сгорания. Thus, the perforation parameters of all internal elements of the muffler (inlet pipe, two partitions and exhaust pipe) are determined by a single method using Fibonacci numbers and the golden ratio, and at the same time they are linked to the dimensions of the diameter of the intake pipe, and therefore, to the volume of the cylinders of the internal combustion engine .

П р и м е р А. Диаметр впускного патрубка dв.п.=90 мм, проходное сечение впускного патрубка F1=d 2 в.п. =8 100 мм2. PRI me R A. Diameter of the inlet pipe d v.p. = 90 mm, inlet section F 1 = d 2 vp = 8 100 mm 2 .

1. Расчет впускного патрубка. Принимаем z1=34.1. The calculation of the inlet pipe. We take z 1 = 34.

Тогда
d1= dв.п

Figure 00000030
90•
Figure 00000031
17,40 мм Проверка
F1=
Figure 00000032
• Z1=
Figure 00000033
• 34 8088,0 мм2 В результате 8100 ≃ 8088
2. Расчет первой перфорированной поперечной перегородки:
Принимаем
d2=
Figure 00000034
Figure 00000035
10,75 мм
Z2=2,618 · Z1|89 Проверка
F2=
Figure 00000036
• Z2=
Figure 00000037
• 89 8080,04 мм2 В результате 8088 ≃ 8080,04
3. Расчет второй перфорированной поперечной перегородки
d3=
Figure 00000038
Figure 00000039
6,64 мм
Z3=2-618 X2233
Проверка
F3=
Figure 00000040
• Z3=
Figure 00000041
• 233 8064,20 мм2 В результате 8080 ≃ 8064,20
4. Расчет выпускного патрубка
Z4=2,618 · Z3|610
d4= dв.п
Figure 00000042
90
Figure 00000043
4,10 мм Проверка
F4=
Figure 00000044
• Z4=
Figure 00000045
• 610 8064,62 мм В результате 8080 ≃ 8064,62 Вывод: F1 ≃ F2 ≃ F3 ≃ F4 ≃const, что и требовалось доказать.Then
d 1 = d vp
Figure 00000030
90 •
Figure 00000031
17.40 mm Check
F 1 =
Figure 00000032
• Z 1 =
Figure 00000033
• 34 8088.0 mm 2 As a result of 8100 ≃ 8088
2. The calculation of the first perforated transverse septum:
Accept
d 2 =
Figure 00000034
Figure 00000035
10.75 mm
Z 2 = 2,618 · Z 1 | 89 Check
F 2 =
Figure 00000036
• Z 2 =
Figure 00000037
• 89 8080.04 mm 2 As a result of 8088 ≃ 8080.04
3. The calculation of the second perforated transverse septum
d 3 =
Figure 00000038
Figure 00000039
6.64 mm
Z 3 = 2-618 X 2 233
Check
F 3 =
Figure 00000040
• Z 3 =
Figure 00000041
• 233 8064.20 mm 2 As a result of 8080 ≃ 8064.20
4. The calculation of the exhaust pipe
Z 4 = 2,618 · Z 3 | 610
d 4 = d vp
Figure 00000042
90
Figure 00000043
4.10 mm check
F 4 =
Figure 00000044
• Z 4 =
Figure 00000045
• 610 8064.62 mm As a result, 8080 ≃ 8064.62 Conclusion: F 1 ≃ F 2 ≃ F 3 ≃ F 4 ≃const, as required.

Принимать F1<1,272 fв.п., например, F1=1,1 d 2 в.п. . нецелесообразно из конструктивных соображений.Take F 1 <1.272 f.p. for example, F 1 = 1,1 d 2 vp . impractical for design reasons.

Принимать F1>1,272 fв.п. например, F1=1,5 d 2 в.п. , также не имеет смысла, так как в этом случае получаются завышенные размеры всех внутренних элементов и, соответственно, корпуса глушителя шума.Take F 1 > 1.272 f.e. e.g. F 1 = 1.5 d 2 vp also does not make sense, since in this case, overestimated dimensions of all internal elements and, accordingly, the silencer body are obtained.

С другой стороны, значение коэффициента пропорциональности, равное 1,272=

Figure 00000046
Figure 00000047
, отвечает требованиям международного стандарта на предпочтительные числа и ГОСТ 8032-56, которым установлены четыpе ряда предпочтительных чисел, обозначаемых R5; R10; R20 и R40 (Харламов С. В. Конструирование технологических машин пищевых производств: Учебн. пособ. для вузов. Л. Машиностроение, 1979. 224 с.).On the other hand, the value of the coefficient of proportionality equal to 1.272 =
Figure 00000046
Figure 00000047
, meets the requirements of the international standard for preferred numbers and GOST 8032-56, which established four series of preferred numbers, designated R5; R10; R20 and R40 (Kharlamov S. V. Design of technological machines for food production: Textbook. For universities. L. Mechanical Engineering, 1979. 224 p.).

Для этих размеров характерно, что знаменатель геометрической прогрессии q равен соответственно 1,6; 1,25; 1,12 и 1,06 или более точно:
для R 5 q=1,618= Φ
для R10 q 1,272

Figure 00000048

для R20 q 1,127
Figure 00000049

для R40 q 1,065
Figure 00000050

Таким образом, расчет внутренних элементов глушителя предлагается выполнять на основе действующих международных стандартов. Здесь возможна унификация глушителей для разных типоразмеров двигателей внутреннего сгорания.For these sizes it is characteristic that the denominator of the geometric progression q is equal to 1.6, respectively; 1.25; 1.12 and 1.06 or more precisely:
for R 5 q = 1,618 = Φ
for R10 q 1.272
Figure 00000048

for R20 q 1.127
Figure 00000049

for R40 q 1,065
Figure 00000050

Thus, the calculation of the internal elements of the silencer is proposed to be performed on the basis of current international standards. Here, unification of silencers is possible for different sizes of internal combustion engines.

Принимать d1≠ dв.п

Figure 00000051
нельзя, так как это противоpечит законам математики.Take d 1 ≠ d c.p.
Figure 00000051
It’s impossible, because it contradicts the laws of mathematics.

Только выполнение всех отличительных признаков, расчет параметров перфорации впускного патрубка по формулам (1) и (2) позволяют рассчитать устройство с наибольшей эффективностью шумоглушения особенно для дизельных двигателей. Only the fulfillment of all the distinguishing features, the calculation of the parameters of the perforation of the inlet pipe according to formulas (1) and (2) allow us to calculate the device with the highest noise suppression efficiency especially for diesel engines.

Данная конструкция позволяет повысить эффективность работы устройства, а также унифицировать глушители для всего типоразмерного ряда двигателей внутреннего сгорания. This design allows you to increase the efficiency of the device, as well as to unify mufflers for the entire standard range of internal combustion engines.

Claims (1)

ГЛУШИТЕЛЬ ШУМА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий цилиндрический корпус с соосными впускным и выпускным патрубками и по меньшей мере две поперечные перфорированные перегородки, разделяющие корпус на расширительные камеры, причем перегородки выполнены с диаметром отверстий перфорации уменьшающимся, а количество отверстий - увеличивающимся в сторону выпускного патрубка, а диаметры dп отверстий перфорации перегородок связаны соотношением
dп = 1,618 • dn+1,
где n - порядковый номер перегородки, начиная со стороны впускного патрубка;
1,618 - коэффициент пропорциональности,
а количество Zп отверстий перфорации перегородок определено зависимостью
Figure 00000052

где прямые скобки обозначают целую часть числа;
2,618 - коэффициент пропорциональности,
отличающийся тем, что впускной и выпускной патрубки частично размещены в корпусе и выполнены перфорированными, а их торцы соответственно расположены на поперечных перегородках, причем площадь проходных сечений перфорации патрубков равна площади проходных сечений перфорации перегородок и ее величина определена зависимостью
F1= d 2 в.п. ,
где F1 - площадь проходного сечения перфорации впускного патрубка;
dв.п. - диаметр впускного патрубка,
диаметр d1 отверстий перфорации впускного патрубка выполнен в соответствии с соотношением
Figure 00000053

где Z1 - количество отверстий перфорации впускного патрубка;
1,272 - коэффициен пропорциональности.
INTERNAL COMBUSTION ENGINE NOISE SILENCER, containing a cylindrical body with coaxial inlet and outlet pipes and at least two transverse perforated partitions dividing the body into expansion chambers, moreover, the partitions are made with a diameter of the perforation holes decreasing and the number of holes increasing to the side a the diameters d p the holes of the perforation of the partitions are related by the ratio
d p = 1,618 • d n + 1 ,
where n is the serial number of the partition, starting from the inlet pipe;
1,618 - coefficient of proportionality,
and the number Z p holes of perforation of the partitions is determined by the dependence
Figure 00000052

where the brackets denote the integer part of the number;
2.618 - proportionality coefficient,
characterized in that the inlet and outlet pipes are partially located in the housing and made perforated, and their ends are respectively located on the transverse partitions, and the area of the passage sections of the perforation of the pipes is equal to the area of the passage sections of the perforation of the partitions and its value is determined by the dependence
F 1 = d 2 vp ,
where F 1 - the area of the passage through the perforation of the inlet pipe;
d c . n . - diameter of the inlet pipe,
the diameter d 1 of the holes of the perforation of the inlet pipe is made in accordance with the ratio
Figure 00000053

where Z 1 - the number of holes of the perforation of the inlet pipe;
1.272 - coefficient of proportionality.
RU93002786A 1993-01-12 1993-01-12 Internal combustion engine silencer RU2056508C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93002786A RU2056508C1 (en) 1993-01-12 1993-01-12 Internal combustion engine silencer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93002786A RU2056508C1 (en) 1993-01-12 1993-01-12 Internal combustion engine silencer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2056508C1 true RU2056508C1 (en) 1996-03-20
RU93002786A RU93002786A (en) 1996-09-27

Family

ID=20135800

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU93002786A RU2056508C1 (en) 1993-01-12 1993-01-12 Internal combustion engine silencer

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2056508C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106014545A (en) * 2016-06-30 2016-10-12 泉州市知产茂业工业设计有限公司 Novel silencer for engine

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР N 1301995, кл. F 01N 1/08, 1987. 2. Авторское свидетельство СССР N 1273616, кл. F 01N 1/08, 1986. 3. Авторское свидетельство СССР N 1776833, кл. F 01N 1/08, 1992. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106014545A (en) * 2016-06-30 2016-10-12 泉州市知产茂业工业设计有限公司 Novel silencer for engine
CN106014545B (en) * 2016-06-30 2019-09-24 泉州市知产茂业工业设计有限公司 A kind of engine muffler

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU680678B2 (en) Muffler with intermediate sound-attenuating partition and method
US4064962A (en) Muffler method and apparatus
US4424882A (en) Resonator type mufflers
US3655011A (en) Sound attenuating chamber
JPS60184919A (en) Catalytic muffler for internal-combustion engine
EP1477642A1 (en) Internal combustion engine silencer
US4172508A (en) Exhaust silencers
US2027359A (en) Muffler
US20230383677A1 (en) Timbre Scaled Exhaust System
US4605092A (en) Large, high r.p.m. diesel engine exhaust muffler
US4926635A (en) Exhaust system for multi-cylinder engine
US4359136A (en) Muffler construction
US5530214A (en) Venturi muffler
RU2056508C1 (en) Internal combustion engine silencer
US3557905A (en) Tuning tube
US4601363A (en) Large diesel engine exhaust muffler
JPH0526025A (en) Exhaust muffler
JPS6155604B2 (en)
GB2161215A (en) Exhaust systems for internal combustion engines
US4022291A (en) Exhaust muffler having an attenuater can assembly
JPH0536980Y2 (en)
US3739874A (en) Muffler with tuning tube
JPS6318003B2 (en)
AU2021104411A4 (en) Double expansion chamber reactive muffler
RU2056509C1 (en) Internal combustion engine silence