RU2134800C1

RU2134800C1 - Exhaust muffler of internal combustion engine

Info

Publication number: RU2134800C1
Application number: RU98104995A
Authority: RU
Inventors: В.В. Турмачев; В.С. Гольнев; Е.В. Исаев; Н.С. Антонов; В.М. Фомин; А.М. Мустафа
Original assignee: Российский Университет Дружбы Народов
Priority date: 1998-03-02
Filing date: 1998-03-02
Publication date: 1999-08-20

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: muffler has housing divided into two chamber by partition with by-pass member, inlet and outlet perforated tubes arranged in first chamber in direction of flow. Inlet tube is secured in end face wall of housing and in dividing partition, and its end is arranged in second chamber. Outlet tube is secured in side walls of housing and is furnished with stopper. Muffler has also circular perforated screen enclosing section of inlet tube arranged in zone of first chamber. Space is found between tube and screen. Axes of perforation holes of screen and inlet tube are displaced relative to each other by 0.5-2.0 of diameter of inlet tube perforation holes. Perforated section of inlet tube arranged in first chamber has holes whose summary area is equal to 10-30% of area of tube side surface at diameter of perforation holes equal to 2-15% of its inner diameter, and length of perforated section of screen is equal to 0.4-1.0 of length on inlet tube perforated section. EFFECT: enhanced efficiency of noise damping in low-frequency band. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к глушителям шума выпуска двигателей внутреннего сгорания. Известна конструкция глушителя шума выпуска (1), корпус которого разделен поперечной перегородкой на две камеры. Поперечная перегородка снабжена перепускным элементом, выполненным в виде отверстия. Входная труба с перфорированной боковой поверхностью по всей длине закреплена на торцевой стенке корпуса и на перегородке, а ее открытый конец размещен внутри второй камеры. Выходная труба с заглушенным концом и с перфорацией боковой поверхности по всей длине закреплена в боковой стенке корпуса глушителя. The invention relates to the field of engineering, and in particular to silencers for the release of internal combustion engines. The known design of the exhaust silencer (1), the housing of which is divided by a transverse partition into two chambers. The transverse partition is equipped with a bypass element made in the form of a hole. The inlet pipe with a perforated side surface along the entire length is fixed on the end wall of the housing and on the partition, and its open end is placed inside the second chamber. The outlet pipe with a plugged end and with perforation of the side surface along the entire length is fixed in the side wall of the silencer body.

Недостатком конструкции глушителя является существенно низкая эффективность шумоглушения в низкочастотном диапазоне до 300 Гц. The drawback of the silencer design is the significantly low noise attenuation efficiency in the low frequency range up to 300 Hz.

Сущность изобретения заключается в том, что глушитель шума выпуска двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус, разделенный на две камеры перегородкой с перепускным элементом, входную и выходную перфорированные трубы, расположенные в первой по ходу потока камере, причем входная труба закреплена в торцовой стенке корпуса и в разделительной перегородке, а ее конец размещен во второй камере, а выходная труба закреплена в боковых стенках корпуса и снабжена заглушкой, снабжен кольцевым перфорированным экраном, охватывающим участок входной трубы, расположенный в зоне первой камеры, при этом между трубой и экраном имеется полость, а оси отверстий перфорации экрана и входной трубы смещены относительно друг друга на величину 0,5 - 2,0 диаметра отверстий перфорации входной трубы. Кроме того, перфорированный участок входной трубы, расположенный в первой камере, имеет отверстия суммарной площадью 10 - 30% от площади боковой поверхности трубы при диаметре отверстий перфорации 2 - 15% от ее внутреннего диаметра, а длина перфорированного участка экрана составляет 0,4 - 1,0 длины перфорированного участка входной трубы. The essence of the invention lies in the fact that the silencer exhaust the internal combustion engine, comprising a housing divided into two chambers by a partition with a bypass element, inlet and outlet perforated pipes located in the first chamber along the flow, the inlet pipe is fixed in the end wall of the housing and the dividing wall, and its end is placed in the second chamber, and the outlet pipe is fixed in the side walls of the housing and is equipped with a plug, is equipped with an annular perforated screen covering the area one pipe located in the zone of the first chamber, while there is a cavity between the pipe and the screen, and the axis of the perforation holes of the screen and the inlet pipe are offset from each other by a value of 0.5 - 2.0 of the diameter of the holes of the perforation of the inlet pipe. In addition, the perforated portion of the inlet pipe located in the first chamber has openings with a total area of 10-30% of the side surface of the pipe with a diameter of perforation holes of 2-15% of its inner diameter, and the length of the perforated portion of the screen is 0.4-1 , 0 the length of the perforated portion of the inlet pipe.

В результате обеспечивается существенное дополнительное заглушение шума в низкочастотном диапазоне до 300 Гц в пределах 4 - 6 дБ, что сопровождается снижением общего шума выпуска двигателей внутреннего сгорания на 2 - 3 дБА. As a result, a significant additional silencing of noise is provided in the low-frequency range up to 300 Hz in the range of 4–6 dB, which is accompanied by a decrease in the total noise emission of internal combustion engines by 2–3 dBA.

Сущность изобретения поясняется чертежом. Предлагаемая конструкция глушителя шума выпуска содержит корпус 1, снабженный торцовыми крышками 2 и разделенный внутренней поперечной перегородкой 3 с перепускным элементом 4, выполненным в виде патрубка, на две камеры 5 и 6; входную трубу 7, проходящую через первую камеру 5 и охваченную в этой камере кольцевым перфорированным экраном 8. Между трубой и экраном имеется кольцевая полость. Суммарная площадь отверстий перфорации 9 на этом участке входной трубы составляет 10. . . 30% от боковой поверхности при диаметре отверстий 9 - 2...15% от ее внутреннего диаметра, а диаметр отверстий 10 перфорации экрана 8 составляет 2...20% от его внутреннего диаметра при длине перфорированного участка экрана, равной 0,4. ..1,0 длины охватываемого перфорированного участка входной трубы; оси отверстий на входной трубе 9 и экране 10 взаимно смещены на величину, равную 0,5...2,0 диаметра отверстий перфорации входной трубы 7. The invention is illustrated in the drawing. The proposed design of the exhaust silencer includes a housing 1, equipped with end caps 2 and separated by an internal transverse partition 3 with a bypass element 4, made in the form of a pipe, into two chambers 5 and 6; an inlet pipe 7 passing through the first chamber 5 and enclosed in this chamber by an annular perforated screen 8. There is an annular cavity between the pipe and the screen. The total area of the perforation holes 9 in this section of the inlet pipe is 10.. . 30% of the side surface with a hole diameter of 9 - 2 ... 15% of its inner diameter, and the diameter of the holes 10 of the perforation of the screen 8 is 2 ... 20% of its inner diameter with a length of the perforated portion of the screen equal to 0.4. ..1,0 the length of the covered perforated section of the inlet pipe; the axis of the holes on the inlet pipe 9 and the screen 10 are mutually offset by an amount equal to 0.5 ... 2.0 of the diameter of the holes of the perforation of the inlet pipe 7.

Открытый конец входной трубы с перфорацией на боковой поверхности расположен во второй камере. Выходная труба 11 с перфорацией на боковой поверхности 12 расположена в периферийном объеме первой камеры 5. Один из ее открытых концов закреплен на боковой стенке корпуса 1 и снабжен заглушкой 13. Другой конец выходной трубы также закреплен в боковой стенке корпуса. The open end of the inlet pipe with perforation on the side surface is located in the second chamber. The outlet pipe 11 with perforation on the side surface 12 is located in the peripheral volume of the first chamber 5. One of its open ends is fixed to the side wall of the housing 1 and is provided with a plug 13. The other end of the outlet pipe is also fixed in the side wall of the housing.

Глушитель шума выпуска работает следующим образом. The exhaust silencer works as follows.

Основной поток отработавших газов из двигателя внутреннего сгорания поступает по входной трубе 7 через отверстия перфорации 14 и ее открытый конец во вторую камеру глушителя 6, где, расширяясь и изменяя направление, теряет колебательную энергию в широком частотном диапазоне. Затем основной поток газов проходит через перепускной элемент 4, выполненный в виде патрубка, в котором колебания сосредоточенного в нем столба газа на объемных упругостях камер 5 и 6 обеспечивают глушение составляющих спектра шума выпуска на частотах несколько выше 300 Гц. После этого основной поток отработавших газов поступает в периферийный объем камеры 5 и через отверстия перфорации 12 выпускной трубы 11 выводится в атмосферу, при этом обеспечивается заглушение высокочастотных составляющих (более 2000 Гц) спектра шума выпуска. Частично поток отработавших газов через отверстия перфорации 9 и 10 входной трубы 7 и кольцевого экрана 8 поступает в периферийную объемную зону первой камеры 5, чем обеспечивается расширение диапазона эффективного заглушения шума выпуска на частотах существенно ниже 300 Гц (2). The main exhaust stream from the internal combustion engine enters the inlet pipe 7 through the perforation holes 14 and its open end into the second muffler chamber 6, where, expanding and changing direction, it loses vibrational energy in a wide frequency range. Then the main gas stream passes through the bypass element 4, made in the form of a pipe, in which the oscillations of the concentrated gas column in it at the bulk resilience of chambers 5 and 6 provide damping of the components of the emission noise spectrum at frequencies slightly above 300 Hz. After that, the main exhaust stream enters the peripheral volume of the chamber 5 and is discharged into the atmosphere through the perforation holes 12 of the exhaust pipe 11, while damping the high-frequency components (more than 2000 Hz) of the emission noise spectrum. Partially, the exhaust gas flow through the perforation openings 9 and 10 of the inlet pipe 7 and the annular screen 8 enters the peripheral volumetric zone of the first chamber 5, thereby expanding the range of effective silencing of exhaust noise at frequencies substantially lower than 300 Hz (2).

Источники информации :
1. Результаты сравнительных испытаний тракторов Т-250 и "Челленджер-65" за 1988-89 г.г. Отчет ОФ НАТИ N 2820, Одесса, 1989.Sources of information :
1. The results of comparative tests of the T-250 and Challenger-65 tractors for 1988-89 Report OF NATI N 2820, Odessa, 1989.

2. Ржевкин С.И. К вопросу о присоединенной массе в неоднородных акустических волноводах //Акустический журнал. - 1965. - Т. 11, N 3 - С. 371 - 379. 2. Rzhevkin S.I. To the question of the attached mass in inhomogeneous acoustic waveguides // Acoustic Journal. - 1965. - T. 11, N 3 - S. 371 - 379.

Claims

1. A silencer for the exhaust of an internal combustion engine, comprising a housing divided into two chambers by a partition with a bypass element, perforated inlet and outlet pipes located in the first chamber along the flow path, the inlet pipe being fixed in the end wall of the housing and in the separation wall, and the end is placed in the second chamber, and the outlet pipe is fixed in the side walls of the housing and provided with a plug, characterized in that the portion of the inlet pipe located in the area of the first chamber is surrounded by annular perforations nnym screen, the screen between the tube and has a cavity and perforation holes of the screen axis and inlet tube are offset from each other by the perforation hole diameter 0.5-2.0 inlet pipe.

2. The silencer of the exhaust output of the internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the perforated portion of the inlet pipe located in the first chamber has openings with a total area of 10-30% of the side surface of the pipe with a diameter of the perforation holes 2-15% of it inner diameter, and the length of the perforated portion of the screen is 0.4-1.0 the length of the perforated portion of the inlet pipe.