RU2189465C1 - Exhaust gas spark quencher-muffler - Google Patents
Exhaust gas spark quencher-muffler Download PDFInfo
- Publication number
- RU2189465C1 RU2189465C1 RU2001116614A RU2001116614A RU2189465C1 RU 2189465 C1 RU2189465 C1 RU 2189465C1 RU 2001116614 A RU2001116614 A RU 2001116614A RU 2001116614 A RU2001116614 A RU 2001116614A RU 2189465 C1 RU2189465 C1 RU 2189465C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- housing
- wall
- outlet
- circular
- spark
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
Description
Искрогаситель-глушитель выхлопных газов относится к устройствам, снижающим интенсивность выбросов искр и выделения шума из выпускных систем, преимущественно двигателей внутреннего сгорания. The spark suppressor-muffler refers to devices that reduce the intensity of spark emissions and noise emissions from exhaust systems, mainly internal combustion engines.
Известен искрогаситель-глушитель выхлопных газов, содержащий корпус с входной и выходной торцовыми стенками, впускной и выпускной патрубки, обтекатель, установленный в корпусе между впускными и выпускным патрубками соосно выпускному патрубку, выполненный в виде цилиндрическо-конической резонансной камеры с горловиной, соединенной с полостью выпускного патрубка, и образующий с внутренней поверхностью корпуса кольцевой проточный канал, и завихритель, размещенный во входной части корпуса, выполненный в виде тангенциального впускного патрубка (авторское свидетельство SU 1643747, кл. F 01 N 1/02, 3/06, опубл. 1991 г.). Known spark arrestor-silencer of exhaust gases, comprising a housing with inlet and outlet end walls, an inlet and outlet pipe, a cowl mounted in the housing between the inlet and outlet pipes coaxially to the exhaust pipe, made in the form of a cylindrical-conical resonance chamber with a neck connected to the cavity of the exhaust a nozzle, and forming an annular flow channel with the inner surface of the housing, and a swirler located in the input part of the housing, made in the form of a tangential inlet atrubka (copyright certificate SU 1643747, class F 01 N 1/02, 3/06, publ. 1991).
В этом искрогасителе-глушителе обтекатель служит для повышения эффекта очистки выхлопных газов от искр и одновременно для снижения интенсивности шума, выделяемого выпускным трактом двигателя. In this spark suppressor-muffler, the fairing serves to increase the effect of purification of exhaust gases from sparks and at the same time to reduce the intensity of noise emitted by the engine exhaust tract.
Недостатками известного искрогасителя-глушителя являются:
отсутствие устройства для отвода пожароопасных твердых и жидких продуктов неполного сгорания топлива и масла из зоны, находящейся вблизи выходной торцовой стенки и выпускного патрубка, где эти продукты удерживаются центробежными силами при движении газового протока по круговой траектории. Непосредственная близость указанной зоны к выпускному патрубку может явиться причиной периодических выносов части легких искр и жидких продуктов газовым потоком в выпускной патрубок и далее - в окружающую среду;
возможность возгораний удерживаемых пожароопасных продуктов, находящихся в условиях высоких температур, что сопровождается выбросами пламени и крупных искр из выпускного тракта в атмосферу;
недостаточная величина акустической эффективности одиночной резонансной камеры малого объема, ограниченного размерами обтекателя, которую содержит искрогаситель-глушитель.The disadvantages of the known spark arrestor-muffler are:
the lack of a device for removing fire hazardous solid and liquid products of incomplete combustion of fuel and oil from the zone located near the outlet end wall and the outlet pipe, where these products are held by centrifugal forces when the gas duct moves along a circular path. The close proximity of this zone to the exhaust pipe may cause periodic outflow of part of light sparks and liquid products by the gas stream into the exhaust pipe and further into the environment;
the possibility of ignition of retained fire hazardous products at high temperatures, which is accompanied by emissions of flames and large sparks from the exhaust path into the atmosphere;
insufficient value of acoustic efficiency of a single resonant chamber of small volume, limited by the size of the fairing, which contains a spark arrestor-muffler.
Известен искрогаситель выхлопных газов, принятый за прототип, содержащий корпус, сообщенные с ним впускной и выпускной патрубки, торцовые входную и выходную стенки, установленный во входной части корпуса завихритель, сопряженный с центральным обтекателем, круговую осадочную камеру, образованную оболочкой, размещенной вокруг корпуса, соединенную с полостью корпуса через кольцевой зазор между выходной кромкой стенки корпуса и торцовой выходной стенкой, и перепускные отверстия, расположенные в стенке корпуса перед завихрителем по направлению осевого движения выхлопных газов. Выходная часть стенки корпуса может быть снабжена захватывающими окнами, принудительно направляющими тяжелые фракции газового потока из корпуса в круговую камеру. Known spark suppressor of exhaust gases, adopted for the prototype, comprising a housing, inlet and outlet pipes connected to it, end input and output walls, a swirl connected in the input part of the housing, coupled to the central cowling, a circular sedimentary chamber formed by a shell placed around the housing, connected with the cavity of the casing through the annular gap between the outlet edge of the casing wall and the end outlet wall, and the bypass holes located in the casing wall in front of the swirl in the direction leniyu axial movement of the exhaust gases. The outlet part of the housing wall may be provided with exciting windows forcing heavy fractions of the gas flow from the housing into the circular chamber.
В конструкции этого искрогасителя имеется устройство, отводящее пожароопасные твердые и жидкие фракции газового потока из зоны, находящейся вблизи выходной торцовой стенки и входного сечения выпускного патрубка, что снижает вероятность выброса в атмосферу искр и пламени. The design of this spark arrestor has a device that removes flammable solid and liquid fractions of the gas stream from the zone located near the outlet end wall and the inlet section of the outlet pipe, which reduces the likelihood of sparks and flames being released into the atmosphere.
Отвод пожароопасных продуктов осуществляется в круговую осадочную камеру через кольцевой зазор между выходной кромкой стенки корпуса и торцовой выходной стенкой корпуса за счет центробежных сил, действующих на тяжелые фракции при спиральном движении газового потока в корпусе после прохождения газов через завихритель. Очищенные таким образом выхлопные газы выходят через выпускной патрубок в атмосферу (US, патент 3009539, кл. F 01 N 3/06, 1961 г.). Fire hazardous products are discharged into a circular sedimentary chamber through an annular gap between the outlet edge of the housing wall and the end outlet housing wall due to centrifugal forces acting on heavy fractions during the spiral movement of the gas flow in the housing after the gases pass through the swirler. The exhaust gases thus purified exit through the exhaust pipe into the atmosphere (US Pat. No. 3,009,539, class F 01
Недостатками известного искрогасителя являются:
низкая величина заглушения шума выхлопных газов, особенно на низких частотах, из-за отсутствия в искрогасителе эффективных акустических средств защиты, что не может обеспечить достаточного снижения шума выпускной системы двигателя внутреннего сгорания, обладающей, как правило, повышенным уровнем шума;
недостаточная величина эффективности искрогашсния, что связано с причинами, рассматриваемыми ниже;
расположение перепускных отверстий во входной части стенки корпуса перед завихрителем, где действует наибольшая в искрогасителе величина аэродинамического сопротивления выпуску отработавших газов, может привести к интенсивному перетеканию газов через эти отверстия из корпуса в круговую осадочную камеру, а из круговой камеры через зазор между выходной кромкой стенки корпуса и торцовой выходной стенкой - обратно в корпус и далее через выпускной патрубок - в атмосферу. Такое течение газов препятствует осаждению частиц в круговой камере и снижает эффективность искрогашения. Перетекание части газов из нижней части корпуса в круговую осадочную камеру уменьшает их количество, проходящее через завихритель, и снижает круговую составляющую скорости газов при движении их по спиральной траектории в корпусе, что уменьшает величину центробежных сил, действующих на тяжелые фракции газового потока, и, следовательно, ухудшает процесс искроулавливания;
вынос искр в атмосферу из искрогасителя, чему может способствовать наличие захватывающих окон в выходной части стенки корпуса, которые нарушают стабильность кругового течения газового потока в указанной части корпуса и в осадочной камере из-за завихрения потока в этих окнах и возникновения пульсаций давления в зоне входного сечения выпускного патрубка.The disadvantages of the known spark arrestor are:
low noise damping of exhaust gases, especially at low frequencies, due to the lack of effective acoustic protection means in the spark arrester, which cannot provide a sufficient reduction in the noise of the exhaust system of an internal combustion engine, which, as a rule, has an increased noise level;
insufficient spark efficiency, due to the reasons discussed below;
the location of the bypass holes in the inlet part of the casing wall in front of the swirler, where the aerodynamic resistance to the exhaust gases is greatest in the spark arrester, can lead to an intensive flow of gases through these openings from the casing into the circular sedimentary chamber, and from the circular chamber through the gap between the outlet edge of the casing wall and end outlet wall - back to the housing and then through the exhaust pipe - into the atmosphere. This flow of gases prevents the deposition of particles in a circular chamber and reduces the efficiency of spark suppression. The flow of a part of the gases from the lower part of the casing to the circular sedimentary chamber reduces their amount passing through the swirl and reduces the circular component of the gas velocity when they move along a spiral path in the casing, which reduces the magnitude of the centrifugal forces acting on the heavy fractions of the gas stream, and therefore worsens the process of sparking;
removal of sparks into the atmosphere from the spark arrester, which can be facilitated by the presence of exciting windows in the outlet part of the casing wall, which violate the stability of the circular flow of the gas stream in the specified part of the casing and in the sedimentation chamber due to turbulence in these windows and pressure pulsations in the inlet section exhaust pipe.
Техническим результатом изобретения является создание искрогасителя-глушителя выхлопных газов с повышенным эффектом шумогпушения и искрогашения. The technical result of the invention is the creation of a spark suppressor-silencer of exhaust gases with an increased effect of noise suppression and spark suppression.
Указанный технический результат достигается тем, что в искрогасителе-глушителе выхлопных газов, содержащем корпус, сообщенные с ним впускной и выпускной патрубки, торцовые входную и выходную стенки, установленный во входной части корпуса завихритель, сопряженный с центральным обтекателем, круговую осадочную камеру, образованную оболочкой, размещенной вокруг корпуса, соединенную с полостью корпуса через кольцевой зазор между выходной кромкой стенки корпуса и торцовой выходной стенкой, и перепускные отверстия, расположенные в стенке корпуса, круговая осадочная камера выполнена в виде акустического резонатора, горловина которого образована поверхностью торцовой выходной стенки и поверхностью диска, установленного в кольцевом зазоре на выходной кромке стенки корпуса, а перепускные отверстия расположены за завихрителем по направлению осевого движения выхлопных газов и выполнены в виде перепускных каналов, которые ориентированы в корпусе тангенциально относительно его стенки и обращены своими выходными сечениями в полость корпуса по ходу кругового движения газового потока. The specified technical result is achieved by the fact that in the spark arrestor-silencer of the exhaust gases containing the casing, inlet and outlet pipes connected to it, end input and output walls, a swirl connected in the input part of the casing, interfaced with the central cowling, a circular sedimentary chamber formed by the shell, placed around the housing, connected to the cavity of the housing through an annular gap between the output edge of the housing wall and the end output wall, and the bypass holes located in the wall to of the housing, the circular sedimentary chamber is made in the form of an acoustic resonator, the neck of which is formed by the surface of the end outlet wall and the surface of the disk installed in the annular gap at the outlet edge of the housing wall, and the bypass holes are located behind the swirler in the direction of the axial movement of the exhaust gases and are made in the form of bypass channels which are oriented tangentially relative to its wall in the housing and face their outlet sections into the cavity of the housing along the circular motion of the gas about the flow.
Кроме того, в искрогасителе-глушителе выхлопных газов диск горловины акустического резонатора выполнен и установлен на выходной кроме стенки корпуса в виде отсекающего дефлектора, образующего между выходной кромкой стенки корпуса и своей поверхностью отсекающий канал, и отсекающий дефлектор может быть выполнен в виде кольцевого желоба. In addition, in the spark suppressor-muffler of the exhaust gases, the throat disk of the acoustic resonator is made and mounted on the output except the body wall in the form of a cut-off deflector, which forms a cut-off channel between the output edge of the body wall and its surface, and the cut-off deflector can be made in the form of an annular groove.
На фиг.1 изображен продольный разрез искрогасителя-глушителя. Figure 1 shows a longitudinal section of a spark arrestor-silencer.
На фиг.2 - разрез А-А фиг.1 искрогасителя-глушителя. In Fig.2 is a section aa of Fig.1 spark suppressor-muffler.
На фиг. 3 - диск горловины акустического резонатора, установленный на выходной кромке стенки корпуса в виде отсекающего дефлектора. In FIG. 3 - disk neck acoustic resonator mounted on the output edge of the wall of the housing in the form of a cutting deflector.
На фиг.4 - отсекающий дефлектор, выполненный в виде кольцевого желоба. Figure 4 - cut-off deflector made in the form of an annular groove.
Искрогаситель-глушитель выхлопных газов (фиг.1) содержит корпус 1, сообщенные с ним впускной 2 и выпускной 3 патрубки, торцовые входную 4 и выходную 5 стенки, установленный во входной части корпуса 1 завихритель 6, сопряженный с центральным обтекателем 7, образованную оболочкой 8, размещенной вокруг корпуса 1, круговую осадочную камеру 9, выполненную в виде акустического резонатора, горловина 10 которого соединяет полость круговой осадочной камеры 9 с полостью корпуса 1 и образована поверхностью торцовой выходной стенки 5 и поверхностью диска 11, установленного в кольцевом зазоре 12, на выходной кромке 13 стенки корпуса 1. The spark arrestor-silencer of exhaust gases (Fig. 1) contains a housing 1, inlet 2 and
Искрогаситель-глушитель содержит (фиг.1 и фиг.2) перепускные отверстия, расположенные за завихрителем 6 по направлению осевого движения выхлопных газов, выполненные в виде перепускных каналов 14, которые ориентированы в корпусе 1 тангенциально относительно его стенки и обращены своими выходными сечениями 15 в полость корпуса 1 по ходу кругового движения газового потока. The spark extinguisher-muffler contains (Fig. 1 and Fig. 2) bypass openings located behind the swirler 6 in the direction of the axial movement of the exhaust gases, made in the form of
Диск 11 горловины 10 акустического резонатора может быть выполнен и установлен на выходной кромке 13 стенки корпуса 1 в виде отсекающего дефлектора 16 (фиг.3), образующего между своей поверхностью и выходной кромкой 13 стенки корпуса 1 отсекающий канал 17. The disk 11 of the
Отсекающий дефлектор может быть выполнен в виде кольцевого желоба 18 (фиг.4), при установке которого на выходной кромке 13 стенки корпуса 1 образуется криволинейный отсекающий канал 19. The cut-off deflector can be made in the form of an annular groove 18 (Fig. 4), upon installation of which a curved cut-off
Искрогаситель-глушитель работает следующим образом. Spark suppressor muffler operates as follows.
Искрогаситель-глушитель устанавливается в выпускном тракте двигателя внутреннего сгорания и работает в вертикальном положении, при этом впускной патрубок 2 (фиг.1) расположен внизу. The spark silencer is installed in the exhaust tract of the internal combustion engine and works in a vertical position, while the inlet pipe 2 (Fig. 1) is located at the bottom.
Выхлопные газы через впускной патрубок 2 поступает в корпус 1 и, пройдя через завихритель 6, приобретают круговую составляющую скорости, после чего по спиральной траектории движутся в корпусе 1 вокруг обтекателя 7 в направлении к кольцевому зазору 12, горловине 10 и входному сечению выпускного патрубка 3. The exhaust gases through the inlet pipe 2 enters the housing 1 and, passing through the swirl 6, acquire a circular velocity component, after which they move in a spiral path in the housing 1 around the cowling 7 in the direction of the
При спиральном движении тяжелые твердые и жидкие фракции выхлопных газов отбрасываются центробежными силами к внутренней стенке корпуса 1 и выбрасываются из корпуса 1 через горловину 10 в круговую осадочную камеру 9, где эти фракции осаждаются под действием силы тяжести, а очищенные газы через выпускной патрубок 3 отводятся из корпуса 1 в атмосферу. During spiral movement, heavy solid and liquid fractions of the exhaust gases are discarded by centrifugal forces to the inner wall of the housing 1 and are ejected from the housing 1 through the
Температура среды в зоне осаждения пожароопасных продуктов в круговой осадочной камере 9 значительно ниже, чем в корпусе 1 искрогасителя-глушителя, поэтому уменьшается вероятность возгорания и выноса в окружающую среду этих продуктов. The temperature of the medium in the zone of deposition of fire hazardous products in the
Эффект искроулавливания усиливается при соединении круговой осадочной камеры 9 с полостью корпуса 1 перепускными каналами 14, размешенными в стенке корпуса 1 за завихрителем 6 по ходу осевого движения газового потока, где действует пониженная величина аэродинамического сопротивления выпуску отработавших газов в корпусе 1 искрогасителя-глушителя. The spark capture effect is enhanced when the circular
При таком соединении круговой осадочной камеры 9 и корпуса 1 часть выхлопных газов перетекает из корпуса 1 через горловину 10 в круговую осадочную камеру 9, а затем через перепускные каналы 14 - обратно в корпус 1. Возникающая при этом циркуляция газов снижает пульсации давления и завихрения газового потока в области входного сечения выпускного патрубка 3 и стабилизирует круговое течение газов в этой области, что предотвращает выброс еще не осажденных тяжелых продуктов из корпуса 1 и круговой осадочной камеры 9 в выпускной патрубок 3. With this combination of the circular
Тангенциальное расположение перепускных каналов 14 с обращением их выходных сечений 15 в полость корпуса 1 по ходу кругового движения газового потока обеспечивает эффект эжекции этих каналов, что предотвращает выхревой заброс газов из корпуса 1 через перепускные каналы 14 в круговую камеру 9 и способствует вышеописанной циркуляции. The tangential arrangement of the
Отвод в круговую осадочную камеру 9 тяжелых фракций, особенно жидкого пожароопасного конденсата, находящегося в круговом движении с газовым потоком в области горловины 10, ускоряется при установке диска 11 на выходной кромке 13 стенки корпуса 1 в виде отсекающего дефлектора 16 с образованием отсекающего канала 17. The removal into the circular
Отсекающий дефлектор 16 задерживает тяжелые фракции, движущиеся по стенке или вблизи стенки корпуса 1 и по отсекающему каналу 17 направляет их в круговую осадочную камеру 9, что уменьшает возможность попадания указанных фракций на поверхности торцовой выходной стенки 5 и выпускного патрубка 3 и выноса их в окружающую среду. The cut-off
Еще больший эффект улавливания и отвода тяжелых фракций в круговую осадочную камеру 9 достигается при выполнении отсекающего дефлектора в виде кольцевого желоба 18, который под действием осевой составляющей скорости спирального движения выхлопных газов в корпусе 1 принудительно направляет тяжелые фракции с частью газов в круговую осадочную камеру 9 по криволинейному отсекающему каналу 19, не нарушая при этом стабильности кругового течения газового потока в области выпускного патрубка 3. An even greater effect of trapping and removal of heavy fractions into a circular
Круговая осадочная камера 9 и горловина 10, выполняя функции отвода и накопления пожароопасных фракций выхлопных газов, служат одновременно для снижения интенсивности шума, излучаемого выпускной системой двигателя внутреннего сгорания, представляя собой акустический резонатор, т.е. акустическую колебательную систему "акустическая масса горловины 10 - акустическая емкость круговой осадочной камеры 9". The circular
Наибольшее заглушение в этом резонаторе достигается в области его собственной частоты, которая определяется геометрическими размерами круговой осадочной камеры 9 и горловины 10. Размеры перепускных каналов 14 и отсекающих каналов 17 и 19 подбираются таким образом, чтобы они не оказывали отрицательного влияния на работу круговой осадочной камеры 9 и горловины 10 как акустического резонатора. The greatest damping in this resonator is achieved in the region of its natural frequency, which is determined by the geometric dimensions of the circular
Снижение интенсивности шума выхлопных газов в искрогасителе-глушителе осуществляется при движении и перемешивании газов на завихрителе 6 и за ним в корпусе 1, а также в круговой осадочной камере 9 с горловиной 10, представляющих собой акустический резонатор. The noise intensity of the exhaust gases in the spark suppressor-muffler is reduced when the gases move and mix on the swirler 6 and behind it in the housing 1, as well as in a circular
Таким образом, предлагаемое изобретение позволит повысить эффективность искрогашения путем улучшения условий для отвода и осаждения тяжелых фракций из выхлопных газов и увеличить шумоглушение в требуемом диапазоне частот за счет использования круговой осадочной камеры в качестве акустического резонатора. Thus, the present invention will improve the efficiency of spark suppression by improving the conditions for removal and deposition of heavy fractions from exhaust gases and to increase noise attenuation in the required frequency range by using a circular sedimentary chamber as an acoustic resonator.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001116614A RU2189465C1 (en) | 2001-06-20 | 2001-06-20 | Exhaust gas spark quencher-muffler |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001116614A RU2189465C1 (en) | 2001-06-20 | 2001-06-20 | Exhaust gas spark quencher-muffler |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2189465C1 true RU2189465C1 (en) | 2002-09-20 |
Family
ID=20250820
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001116614A RU2189465C1 (en) | 2001-06-20 | 2001-06-20 | Exhaust gas spark quencher-muffler |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2189465C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2603502C2 (en) * | 2014-11-24 | 2016-11-27 | Евгений Александрович Здор | Method of exhaust gas noise reduction in a closed pipeline of internal combustion engines and a device for its implementation |
-
2001
- 2001-06-20 RU RU2001116614A patent/RU2189465C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2603502C2 (en) * | 2014-11-24 | 2016-11-27 | Евгений Александрович Здор | Method of exhaust gas noise reduction in a closed pipeline of internal combustion engines and a device for its implementation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100306339B1 (en) | Muffler for internal combustion engine | |
EP1781907B1 (en) | Combination silencer | |
RU2189465C1 (en) | Exhaust gas spark quencher-muffler | |
US2329101A (en) | Apparatus for silencing pulsating gas streams and separating particles therefrom | |
RU2707339C1 (en) | Structurally improved device for diluting and dissipating exhaust gases of a vehicle | |
US20060157295A1 (en) | Combination muffler and spark arrester | |
US3541768A (en) | Apparatus for arresting exhaust gas sparks | |
SU1643747A1 (en) | Exhaust gases spark trap-silencer | |
RU2123120C1 (en) | Exhaust muffler of internal combustion engine | |
RU2189463C1 (en) | Internal combustion engine gas exhaust device | |
US20120260888A1 (en) | Method for increasing the fuel combustion efficiency of an internal combustion engine and a device for carrying out said method | |
RU2133350C1 (en) | Internal combustion engine exhaust device | |
RU2150015C1 (en) | Exhaust system of internal-combustion engine | |
SU808671A1 (en) | I.c.engine exhaust silencer and spark arrester | |
SU1544997A1 (en) | Spark extinguisher | |
SU1110913A1 (en) | Muffler and spark suppressor of internal combustion engine | |
SU937739A1 (en) | Exhaust silencer and spark extinguisher | |
SU636421A1 (en) | Spark arrester for internal combustion engine exhaust gases | |
CN110799734B (en) | Structurally improved vehicle exhaust dilution and distribution device exhaust grill | |
SU1059232A1 (en) | Muffler-spark-quencher | |
CA1127975A (en) | Muffler | |
JPH0612173Y2 (en) | Spark arrester | |
RU24509U1 (en) | SPARK ARRESTER | |
KR20220060278A (en) | spark arrestor | |
SU1252515A1 (en) | Internal combustion engine exhaust silencer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20081010 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120621 |