RU2737014C1 - Двигатель внутреннего сгорания с системой впуска воздуха - Google Patents
Двигатель внутреннего сгорания с системой впуска воздуха Download PDFInfo
- Publication number
- RU2737014C1 RU2737014C1 RU2020117800A RU2020117800A RU2737014C1 RU 2737014 C1 RU2737014 C1 RU 2737014C1 RU 2020117800 A RU2020117800 A RU 2020117800A RU 2020117800 A RU2020117800 A RU 2020117800A RU 2737014 C1 RU2737014 C1 RU 2737014C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- air intake
- branch pipe
- pipe
- air
- engine
- Prior art date
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 12
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000011905 homologation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
- F02M35/10—Air intakes; Induction systems
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
- F02M35/10—Air intakes; Induction systems
- F02M35/104—Intake manifolds
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
- F02M35/12—Intake silencers ; Sound modulation, transmission or amplification
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Exhaust Silencers (AREA)
Abstract
Изобретение относится к машиностроению, в частности двигателестроению, а именно к системам подачи воздуха для реализации рабочего процесса двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Двигатель внутреннего сгорания с системой впуска воздуха, содержащей впускную трассу, подводящую топливную смесь в цилиндры двигателя, состоящую из устройства подвода топлива в цилиндры двигателя, ресивера (1), который подсоединен магистральной трубой к выполненному в виде камеры воздухоочистителю, к которому подключен воздухозаборный патрубок (6), ограниченный впускным срезом (7). При этом в стенке патрубка выполнены рядно сквозные компенсационные отверстия (9), расположенные равномерно по окружности воздухозаборного патрубка, в плоскости, перпендикулярной оси патрубка, отстоящей от впускного среза на расстоянии, составляющем четверть длины воздухозаборного патрубка, с учетом динамического удлинения патрубка Δ, где Δ соответствует 0,3 суммы внутренних диаметров сечения обоих срезов патрубка, а суммарная площадь ряда компенсационных отверстий ∑Fотв составляет 0,03…0,04 Fвзп, где Fвзп - площадь поперечного сечения впускного среза воздухозаборного патрубка. Технический результат - уменьшение шума от процесса работы двигателя на фазе впуска воздуха в ДВС. 1 з.п. ф-лы, 11 ил.
Description
Изобретение относится к машиностроению, в частности двигателестроению, а именно к системам подачи воздуха для реализации рабочего процесса двигателей внутреннего сгорания (далее ДВС).
Рабочий процесс всасывания воздуха в цилиндры двигателя на фазе впуска является одним из самых мощных источников шума ДВС, особенно при полностью открытой дроссельной заслонке. Именно на таких режимах проводятся сертификационные и омологационные испытания транспортных средств по внешнему и внутреннему шуму, образуя дополнительный вклад шума от системы впуска, в том числе, и от акустических резонансных явлений в воздухозаборном патрубке (далее ВЗП), имеющих особенность усиливать звук рабочего процесса двигателя на фазе впуска в отдельных диапазонах частот, совпадающих с основными формами собственных частот патрубка.
Известны конструкции ДВС, применяющие системы впуска с интегрированными в конструкцию элементами для снижения шума впуска.
В патенте FR № 2536792 заявляется сужающая проходное сечение впускной трубы дроссельная шайба или диффузорная вставка.
В патентной заявке JP № 61-190159 японской фирмы Honda Motor Co., Ltd. предлагается соединить с впускной трубой два различных резонатора.
В авторском свидетельстве на систему впуска ДВС СССР № 1281722, опубликовано 07.01.1987, предлагается усложнение конструкции ресивера системы впуска дополнительным вводом впускных труб внутрь него с выполнением в них зон калиброванных отверстий.
В Европейском патенте WO № 0091038 А1 к полости воздухозаборного патрубка двигателя подключены два четвертьволновых резонатора.
Во многих конструкциях ВЗП предлагается применение в некоторых зонах боковой поверхности патрубка щелевых отверстий сложной конструкции и достаточно большой площади проходного сечения, прикрытых снаружи патрубка экранами, для уменьшения передачи звука наружу через эти щелевые отверстия.
Однако, применение в системах впуска и на ВЗП специальных глушителей резонаторного или камерного типа и других шумопонижающих устройств, для устранения или уменьшения акустических явлений, вызывающих повышенный шум, излучаемый ВЗП во внешнюю среду, приводит к удорожанию системы впуска в целом, ухудшает наполняемость цилиндров воздухом из-за дополнительных сопротивлений на прохождение резонаторов, шайб или диффузоров, а также значительно повышает загруженность моторногo отсека автомобиля.
Известны методы уменьшения амплитуд стоячих волн введением перфораций в трубах.
В качестве прототипа выбран патент на изобретение RU № 2319856, МПК F02M 35/12, опубликованный 20.03.2008. ДВС с системой впуска, содержащей впускную трассу, подводящую топливную смесь в цилиндры ДВС, ресивер, который подсоединен магистральной трубой к воздухоочистителю, к которому подсоединен ВЗП, ограниченный воздухозаборным срезом, во входной части которого размещено устройство в виде четвертьволнового резонатора с образованием кольцевого зазора, причем длина резонатора составляет половину длины воздухозаборного патрубка, а в боковой стенке резонатора выполнены несколько демпфирующих отверстий, суммарной площадью равной 0,05…0,06 площади поперечного сечения резонатора. Конструкция обладает высокой шумозаглушающей способностью в определенном частотном диапазоне.
Однако, недостатком этой конструкции является сложность изготовления резонатора внутри длинного ВЗП, имеющих сложную конфигурацию изгибов в трех плоскостях по длине, необходимость значительного увеличения проходного сечения ВЗП по всей длине размещения резонатора, для обеспечения достаточной площади кольцевого зазора для прохождения воздушного потока и, соответственно, его размеров и количества материала на изготовление, для подвода воздухозаборного отверстия в необходимую зону забора холодного воздуха из моторного отсека или за его пространство.
Задачей данного изобретения было создание конструкции ВЗП, эффективной с точки зрения снижения шума впуска, но лишённой недостатков конструкций ВЗП, описанных выше (повышение загруженности моторного отсека, усложнение конструкции, создание дополнительного сопротивления и т.п.).
Задача решается за счёт выполнения в стенке ВЗП рядно расположенных сквозных компенсационных отверстий, сконцентрированных равномерно по его периметру, в плоскости, перпендикулярной оси патрубка, в зонах распределения максимумов звуковых давлений на низших продольных резонансных формах звуковых колебаний в ВЗП. Суммарная площадь отверстий каждого ряда ∑Fотв, составляет 0,03…0,04 FВЗП, где FВЗП - площадь поперечного сечения на впускном срезе воздухозаборного патрубка. Размеры отверстий выбраны таким образом, что с одной стороны они не так велики, чтобы пропускать значительную долю акустической энергии во внешнюю среду, не увеличивая, при этом уровни внешнего и внутреннего шума автомобиля, а с другой стороны – уже достаточны для эффективного рассеивания резонансных звуковых колебаний в длинной трубе и снижения резонансных явлений на низших собственных частотах ВЗП, за счет уменьшения амплитуд звукового давления на этих частотах и, соответственно, меньшую трансляцию шума из патрубка во внешнюю среду.
Анализ известных технических решений в данной области техники показал, что предложенное устройство имеет признаки, которые отсутствуют в известных технических решениях, а использование их в заявленной совокупности признаков даёт возможность получить новый технический результат, следовательно, предложенное техническое решение имеет изобретательский уровень по сравнению с существующим уровнем техники.
Предложенное техническое решение промышленно применимо, т.к. может быть изготовлено промышленным способом, работоспособно, осуществимо и воспроизводимо, следовательно, соответствует условию патентоспособности "промышленная применимость".
Сущность изобретения станет понятна из следующего описания со ссылкой на прилагаемые фигуры 1-11.
На фиг. 1 представлено конструктивное исполнение ДВС с системой впуска воздуха (предполагаемый ДВС из-за сложности не показан) и пути прохождения звука от рабочего процесса двигателя (показаны стрелками).
На фиг. 2 представлено конструктивное исполнение заявляемого ДВС с системой впуска воздуха, с выполненными компенсационными отверстиями в воздухозаборном патрубке и положение измерительных микрофонов.
На фиг. 3 схематично показан воздухозаборный патрубок (в упрощенном виде) с компенсационными отверстиями, размещенными одинарными рядами в ¼ и ½ длины патрубка.
На фиг. 4 схематично показаны эпюры распределения звуковых давлений в ВЗП на низшей продольной резонансной форме звуковых колебаний i2, без компенсационных отверстий (сплошной линией) и, с одним рядом компенсационных отверстий, размещенным в ¼ длины патрубка (прерывистой линией).
На фиг.5 схематично показаны эпюры распределения звуковых давлений в ВЗП на низшей продольной резонансной форме звуковых колебаний i1, без компенсационных отверстий (сплошной линией) и, с двумя рядами компенсационных отверстий, размещенными в ¼ и ½ длины патрубка (прерывистой линией).
На фиг. 6 графически показаны общие уровни шума впуска в рабочем диапазоне оборотов коленвала двигателя, регистрируемые измерительным микрофоном вблизи впускного среза ВЗП в конструкциях воздухозаборного патрубка: а) без компенсационных отверстий; б) с одним рядом отверстий, размещенных в ¼ длины патрубка; в) с двумя рядами отверстий 8 и 9, размещенных в ¼ и в ½ длины патрубка (по заявляемой конструкции).
На фиг.7 графически показаны общие уровни шума впуска, регистрируемые измерительными микрофонами на одинаковом расстоянии: а) от впускного среза ВЗП без компенсационных отверстий; б) от впускного среза ВЗП с одним рядом отверстий, размещенных в ¼ длины патрубка; г) от поверхности воздухозаборного патрубка с перфорацией, в зоне ряда отверстий 8; д) от поверхности воздухозаборного патрубка без перфораций, в ¼L от заборного среза патрубка.
На фиг. 8 графически показаны уровни звукового давления впуска, зарегистрированные в «характерной» октавной полосе с центром 250 Гц, в конструкциях ВЗП: а) без отверстий в патрубке 6; б) с одним рядом отверстий в ¼ длины патрубка; в) с двумя рядами отверстий 8 и 9, размещенных в ¼ и в ½ длины патрубка (по заявляемой конструкции).
На фиг. 9 графически показаны уровни звукового давления впуска в диапазоне оборотов коленвала двигателя 4n/60 (где «n» - текущие обороты), регистрируемые измерительным микрофоном вблизи впускного среза ВЗП в конструкциях воздухозаборного патрубка: а) без компенсационных отверстий; б) с одним рядом отверстий, размещенных в ¼ длины патрубка; в) с двумя рядами отверстий, размещенных в ¼ и в ½ длины патрубка 6 (по заявляемой конструкции).
На фиг. 10 графически показана мощность двигателя в диапазоне рабочих оборотов коленвала двигателя, с воздухозаборным патрубком: а) без компенсационных отверстий; б) с одним рядом отверстий, размещенных в ¼ длины патрубка 6 (по заявляемой конструкции).
На фиг. 11 графически показан крутящий момент двигателя в диапазоне рабочих оборотов коленвала двигателя, с воздухозаборным патрубком: а) без компенсационных отверстий; б) с одним рядом отверстий, размещенных в ¼ длины патрубка 6 (по заявляемой конструкции).
Конструкция ДВС с системой впуска воздуха, представленная на фиг. 1, содержит двигатель внутреннего сгорания (предполагаемый ДВС из-за сложности не показан), ресивер 1, соединенный с впускными отверстиям двигателя посредством подводящих труб 8, дроссельный патрубок 2, регулирующий расход поступающего воздуха дроссельной заслонкой (на схеме не показана), соединительный патрубок 3, подводящий очищенный воздух к ресиверу, на котором возможна установка резонатора 4 для снижения шума впуска, воздухоочиститель 5, внутри которого установлен фильтрующий элемент (на схеме не показан) для очистки воздуха от пыли и иных нежелательных твердых фракций и воздухозаборный патрубок 6, для забора воздуха через входной открытый впускной срез 7, размещаемый либо в моторном отсеке автомобиля, либо снаружи моторного отсека. На фиг. 2 представлена заявляемая конструкция с воздухозаборным патрубком, в котором выполнен ряд компенсационных отверстий 9, размещенных в четверти длины ВЗП от впускного среза 7 и, дополнительно выполнен второй ряд компенсационных отверстий 10, размещенных в середине длины ВЗП, для повышения эффективности снижения шума впуска.
Работает ДВС с системой впуска воздуха обычным образом.
При реализации рабочего процесса четырехтактного ДВС, на тактах процесса впуска воздуха в цилиндры двигателя, происходит подача очищенного воздуха в цилиндр. При ходе поршня в нижнюю мертвую точку, под действием разряжения в цилиндре, через открытый впускной клапан происходит засасывание воздуха в цилиндр, который подается по впускной магистрали от впускного среза 7 по воздухозаборному патрубку 6 и поступает в корпус воздухоочистителя 5, где проходит очистку через фильтрующий элемент внутри воздухоочистителя (на схеме не показан). Затем по соединительному патрубку 3 подается к дроссельному патрубку 2, где регулируется количество подаваемого воздуха через частично или полностью открытую дроссельную заслонку. Далее очищенный воздух поступает в ресивер 1 и из него по каналам труб 8 к каждому из цилиндров ДВС. При процессе такта впуска генерируется достаточно широкополосный спектр шума от процесса движения поршня в цилиндре, от прохождения потока воздуха через щелевой зазор открытого клапана в цилиндр, приобретающего турбулентный характер под высоким давлением.
Полученная при этом шумовая энергия, имеющая пульсирующий характер, в соответствие с попеременно открывающимися впускными клапанами цилиндров, проходит обратный путь от цилиндра к открытому срезу 7 ВЗП 6, и выходит во внешнюю среду. В трубопроводах, имеющих достаточно значительную длину, образуются стоячие волны на характерных частотах, соизмеримых с длиной патрубков, и эти частоты, как правило, совпадают с частотными диапазонами, излучаемыми двигателем на такте впуска, создавая тем самым резонансное усиление звука в этих частотных диапазонах. Особенно характерны частоты низших продольных форм звуковых колебаний i1 и i2, для уменьшения которых необходимо применение специальных устройств в виде глушителей резонаторного типа, как например резонатор 4 на соединительном патрубке 3. Однако не всегда есть возможность размещения объемных резонаторов на длинных патрубках из-за загруженности моторного отсека, или размещения внутренних резонаторов в патрубках, например четвертьволнового типа, как в прототипе, из-за сложной пространственной конфигурации ВЗП 6.
Предлагаемым изобретением достигается решение проблем уменьшения стоимости, сохранения конструкции воздухозаборного патрубка по конфигурации и снижения уровней шума впуска во внешнюю среду, и тем самым снижение внешнего и внутреннего шума автомобиля, повышение их конкурентоспособности и потребительских качеств.
Для этого применен метод уменьшения амплитуд стоячих волн в трубах выполнением компенсационных отверстий в воздухозаборном патрубке (фиг. 2), что позволяет уменьшить уровни шума впуска, определяемые характерными частотами, проходящими от двигателя через систему впуска и, конкретно, ВЗП, и влияющими на формирования высоких уровней шума впуска. При этом отверстия выполняются равномерно по периметру в ряд, в плоскости перпендикулярной оси патрубка, а их суммарная площадь находится в диапазоне, зависящим от площади впускного отверстия на срезе 7 ВЗП 6, и составляет 0,03...0,04 FВЗП, где FВЗП - площадь поперечного сечения впускного среза воздухозаборного патрубка. Это соотношение определено экспериментально, чтобы обеспечить максимальные потери (рассеивание) резонансной звуковой энергии через эти отверстия на заданных наиболее шумоактивных частотах процесса впуска ДВС, а диапазон 0,03…0,04 FВЗП выбран с учетом возможных погрешностей при изготовлении патрубка 6 и компенсационных отверстий 8 и 9. При площади перфорации отверстий 9 и 10 в патрубке 6 меньшей, чем 0,03 FВЗП, рассеивание резонансной звуковой энергии малоэффективно, при большей, чем 0,04 FВЗП – возможно пропускание через эти отверстия значительной доли акустической энергии во внешнюю среду, и тем самым, увеличение суммарного вклада шума впуска, при излучении из впускного среза 7 и через компенсационные отверстия 9 и 10, что может привести к потере эффективности шумозаглушения. Также при диаметрах отверстий меньше 0,03 FВЗП происходит гидравлическое запирание отверстий потоком воздуха, проходящего по патрубку, и рассеивание резонансной звуковой энергии через эти отверстия незначительны, а в отверстиях большего диаметра, чем 0,4 FВЗП возможно появление дополнительного паразитного высокочастотного шума, от прохождения потока воздуха по кромкам компенсационных отверстий 8 и 9 и транслируемого по ВЗП в окружающую среду.
В частности, наибольший вклад в шум впуска происходит на частотах, соразмерных с низшей продольной резонансной формой звуковых колебаний i2. Для подавления этой резонансной моды один ряд компенсационных отверстий выполнен на расстоянии 1/4 от впускного среза ВЗП, с учетом гидравлического удлинения Δ1 патрубка 11, составляющего известную величину 0,3 диаметра впускного среза 7 патрубка 6 (фиг.3). На фиг.4 графически показаны эпюры распределения звуковых давлений в ВЗП на второй низшей продольной резонансной форме звуковых колебаний i2, без компенсационных отверстий (сплошной линией) и с одним рядом компенсационных отверстий, размещенным в ¼ длины L патрубка (прерывистой линией), из которых следует, что перфорация в этой зоне ВЗП значительно снижает амплитуду второй собственной частоты.
Дополнительное улучшение акустических качеств системы впуска достигается выполнением еще одного ряда компенсационных отверстий 10 на расстоянии 1/2 длины L воздухозаборного патрубка 6, с учетом гидравлических удлинений 11 и 12 патрубка 6 с обоих его концов, равных сумме 0,3 диаметров впускного Δ1 и выпускного Δ2 срезов патрубка.
На фиг. 5 графически показаны эпюры распределения звуковых давлений в ВЗП на первой низшей продольной резонансной форме звуковых колебаний i1, без компенсационных отверстий (сплошной линией) и, с двумя рядами компенсационных отверстий, размещенными в ¼ и ½ длины патрубка (прерывистой линией), из которых следует, что ряды перфораций в этих зонах ВЗП также значительно снижают амплитуду первой собственной частоты ВЗП.
На фиг.6 графически показаны общие уровни шума впуска в рабочем диапазоне оборотов коленвала двигателя, регистрируемые измерительным микрофоном 13 вблизи впускного среза 7 в конструкциях с ВЗП 6: а) без компенсационных отверстий; б) с одним рядом отверстий, размещенных в ¼ длины патрубка; в) с двумя рядами отверстий, размещенных в ¼ и в ½ длины патрубка (по заявляемой конструкции). Из графиков следует, что применение компенсационных отверстий приводит к снижению общих уровней шума впуска до 5 дБА, и, следовательно, к заметному уменьшению внешнего и внутреннего шума автомобиля в целом.
На фиг. 7 графически показаны общие уровни шума впуска, регистрируемые измерительными микрофонами 13 на одинаковом расстоянии: а, б) от впускного среза ВЗП 6; г, д) от поверхности патрубка в зоне ряда отверстий 8, из которых следует, что шум, излучаемый через компенсационные отверстия 9 или 10 значительно ниже (более чем на 10 дБА), чем шум, излучаемый через впускное отверстие 7 ВЗП и практически не добавляет звуковой энергии в общее значение шума, излучаемого через систему впуска.
На фиг. 8 графически показаны уровни звукового давления впуска, зарегистрированные в «характерной» октавной полосе с центром 250 Гц, в конструкциях ВЗП: а) без отверстий в патрубке 6; б) с одним рядом отверстий в ¼ длины патрубка; в) с двумя рядами отверстий в патрубке. Из графиков следует, что применение компенсационных отверстий приводит к снижению общих уровней шума впуска в октаве 250 Гц до 13 дБ, и следовательно, к уменьшению внешнего и внутреннего шума автомобиля в целом, а также, к повышению потребительских качеств автомобиля по акустике.
На фиг.9 графически показаны уровни звукового давления впуска, зарегистрированные в «характерной» октавной полосе с центром 500 Гц, в конструкциях ВЗП: а) без отверстий в патрубке 6; б) с одним рядом отверстий 8 в ¼ длины патрубка; в) с двумя рядами отверстий 8 и 9 в патрубке 6 (по заявляемой конструкции). Из графиков следует, что применение компенсационных отверстий приводит к снижению уровней звукового давления впуска в октаве 500 Гц до 8 дБ, и следовательно, к уменьшению внешнего и внутреннего шума автомобиля в целом, а также, к повышению потребительских качеств автомобиля по акустике.
На фиг. 10 графически показаны уровни звукового давления впуска в диапазоне оборотов коленвала двигателя 4n/60, регистрируемые измерительным микрофоном вблизи впускного среза ВЗП в конструкциях воздухозаборного патрубка: а) без компенсационных отверстий; б) с одним рядом отверстий, размещенных в ¼ длины патрубка; в) с двумя рядами отверстий. размещенных в ¼ и в ½ длины патрубка. Из графиков следует, что применение компенсационных отверстий приводит к снижению уровней звукового давления впуска до 25 дБ в частотном диапазоне оборотов коленвала двигателя 4n/60, и, следовательно, к уменьшению внешнего и внутреннего шума автомобиля в целом, а также, к повышению потребительских качеств автомобиля по акустике.
Кроме того, применение компенсационных отверстий в зонах максимального звукового давления основных собственных частот ВЗП 6 несколько улучшает мощностные показатели двигателя, что иллюстрирует фиг. 11, на которой графически показаны уровни мощности двигателя в диапазоне рабочих оборотов коленвала двигателя, с воздухозаборным патрубком: а) без компенсационных отверстий; б) с одним рядом отверстий. размещенных в ¼ длины патрубка 6, а также показатели крутящего момента двигателя, что иллюстрирует фиг. 12, на которой графически показаны уровни крутящего момента двигателя в диапазоне рабочих оборотов коленвала двигателя, с воздухозаборным патрубком: а) без компенсационных отверстий; б) с одним рядом отверстий, размещенных в ¼ длины патрубка 6. Это происходит за счет лучшего наполнения воздухом цилиндров двигателя, при наличии компенсационных отверстий в ВЗП 6 в зонах максимального звукового давления низших собственных частот патрубка, и уменьшении при этом давления, затрудняющего проход воздуха по патрубку в этих зонах.
Акустические испытания заявляемой конструкции подтверждают рациональность, с точки зрения эффективности работы по снижению шума впуска на наиболее шумоактивных режимах двигателя, расположения компенсационных отверстий и выбора суммарной площади ряда перфорации ВЗП ∑ Fотв, составляющей 0,03…0,04 Fвзп, где Fвзп - площадь поперечного сечения впускного среза воздухозаборного патрубка.
Разумеется, изобретение не ограничивается описанным способом его осуществления, показанным на прилагаемых фигурах. Остаются возможными изменения различных элементов либо замена их технически эквивалентными, не выходящие за пределы объёма настоящего изобретения.
Claims (2)
1. Двигатель внутреннего сгорания с системой впуска воздуха, содержащей впускную трассу, подводящую топливную смесь в цилиндры двигателя, состоящую из устройства подвода топлива в цилиндры двигателя, ресивера, который подсоединен магистральной трубой к выполненному в виде камеры воздухоочистителю, к которому подключен воздухозаборный патрубок, ограниченный впускным срезом, отличающийся тем, что в стенке патрубка выполнены рядно сквозные компенсационные отверстия, расположенные равномерно по окружности воздухозаборного патрубка, в плоскости, перпендикулярной оси патрубка, отстоящей от впускного среза на расстоянии, составляющем четверть длины воздухозаборного патрубка, с учетом динамического удлинения патрубка Δ, где Δ соответствует 0,3 суммы внутренних диаметров сечения обоих срезов патрубка, а суммарная площадь ряда компенсационных отверстий ∑Fотв составляет 0,03…0,04 Fвзп, где Fвзп - площадь поперечного сечения впускного среза воздухозаборного патрубка.
2. Двигатель внутреннего сгорания с системой впуска воздуха по п. 1, отличающийся тем, что в воздухозаборном патрубке выполнен дополнительно второй ряд сквозных компенсационных отверстий на расстоянии, составляющем половину длины воздухозаборного патрубка, с учетом динамического удлинения патрубка Δ, где Δ соответствует сумме 0,3 внутренних диаметров сечения обоих срезов патрубка.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020117800A RU2737014C1 (ru) | 2020-05-29 | 2020-05-29 | Двигатель внутреннего сгорания с системой впуска воздуха |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020117800A RU2737014C1 (ru) | 2020-05-29 | 2020-05-29 | Двигатель внутреннего сгорания с системой впуска воздуха |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2737014C1 true RU2737014C1 (ru) | 2020-11-24 |
Family
ID=73543632
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020117800A RU2737014C1 (ru) | 2020-05-29 | 2020-05-29 | Двигатель внутреннего сгорания с системой впуска воздуха |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2737014C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU394578A1 (ru) * | 1972-03-06 | 1973-08-22 | ||
RU2107183C1 (ru) * | 1992-08-22 | 1998-03-20 | Акционерное общество "АвтоВАЗ" | Впускное устройство для двигателя внутреннего сгорания |
EP1416148B1 (de) * | 2002-11-04 | 2009-06-17 | Benteler Automobiltechnik GmbH | Schallreduzierendes Bauteil für ein Luftführungsrohr |
KR101097918B1 (ko) * | 2009-06-05 | 2011-12-26 | 인지컨트롤스 주식회사 | 에어크리너용 어코스틱 덕트 |
KR101384525B1 (ko) * | 2012-11-22 | 2014-04-11 | 기아자동차주식회사 | 인테이크호스 |
-
2020
- 2020-05-29 RU RU2020117800A patent/RU2737014C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU394578A1 (ru) * | 1972-03-06 | 1973-08-22 | ||
RU2107183C1 (ru) * | 1992-08-22 | 1998-03-20 | Акционерное общество "АвтоВАЗ" | Впускное устройство для двигателя внутреннего сгорания |
EP1416148B1 (de) * | 2002-11-04 | 2009-06-17 | Benteler Automobiltechnik GmbH | Schallreduzierendes Bauteil für ein Luftführungsrohr |
KR101097918B1 (ko) * | 2009-06-05 | 2011-12-26 | 인지컨트롤스 주식회사 | 에어크리너용 어코스틱 덕트 |
KR101384525B1 (ko) * | 2012-11-22 | 2014-04-11 | 기아자동차주식회사 | 인테이크호스 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0379926B1 (en) | Intake system for multiple cylinder engine | |
US4192404A (en) | Muffler for internal combustion engines | |
US20160195049A1 (en) | Silencer | |
JP2019143478A (ja) | 消音装置 | |
US10837333B2 (en) | Exhaust system having tunable exhaust sound | |
CN101796271B (zh) | 用于内燃机的排气消声器装置 | |
US20070272479A1 (en) | Exhaust System for an Internal Combustion Engine | |
US10738744B2 (en) | Vacuum actuated multi-frequency quarter-wave resonator for an internal combustion engine | |
RU2737014C1 (ru) | Двигатель внутреннего сгорания с системой впуска воздуха | |
JP2000110544A (ja) | 消音器 | |
KR20080005983A (ko) | 파이프 내의 소음 감쇠 장치 | |
RU2460889C1 (ru) | Глушитель шума выпуска отработавших газов двигателя внутреннего сгорания автотранспортного средства | |
US20180223778A1 (en) | Independent intake runner resonator system | |
JP2015206314A (ja) | 燃料電池車の排気音の消音構造 | |
CN111370733A (zh) | 一种燃料电池系统及其中冷器 | |
RU81768U1 (ru) | Глушитель шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания | |
KR20190118299A (ko) | 촉매 일체형 소음기 | |
JPH10252442A (ja) | 内燃機関用消音器 | |
CN110552757A (zh) | 用于内燃机的排气系统的消音器 | |
EP1541856B1 (en) | Sound adsorber suitable for air-flow conduits | |
RU2767126C1 (ru) | Система впуска поршневого двигателя внутреннего сгорания | |
KR200449901Y1 (ko) | 자동차용 소음기 | |
KR100290023B1 (ko) | 자동차용 머플러 | |
RU50254U1 (ru) | Многокамерный глушитель шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания | |
CN220791388U (zh) | 消声装置、进气系统及车辆 |