SU1250667A1 - Глушитель шума выхлопа двигател внутреннего сгорани - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к маишнострое- 1ИЮ. в частности двигателестроению, а именно к глун ител м шума выхлопа дви- г ател  внутреннего сгорани , преимущественно сгюртивног о автомобил .

Целью изобретени   вл етс  повьииение эффективности глушител .

На фиг. 1 представлена схема глу1пи- тел  выхлопа и шесть низких собственных резонансных форм продольных колебаний газа в корпусе глушител ; на фиг. 2 схема глушител  и первые две низшие собственные резонансные формы радиальных колебаний газа в корнусе глушител ; на фиг. 3эпюра распределени  скоростей газа. riocTyriaroniero из полости патрубка, и эпюра распределени  дав .К НИЙ.

Глушитель Н1ума вых. юна содержит корпус I в виде кругового цилиндра, ограниченный торцовыми стенками 2, внускной 3 и выпускные 4 патрубки, рассеиватели 5 звуковой энер1 ии. Патрубки 3 и 4 размешены параллельно и противоположно на цилиндрической поверхности корпуса I глушител  в плоскост х, иараллельньгч торцовым стенкам 2, при этом впускной патрубок 3 размешен к плоскости, проход щей через геометрический центр корпуса 1. Выпускные патрубки 4 соединены между собой при помощи трубы 6 и отсто т от геометрического центра на рассто нии 1/4/., где L - длина корпуса 1. Труба 6 разделена про- до, 1ьной перегородкой 7 на два канала, сообщак)1цихс  посредством отверстий 8. Рассеивате,1и S выполнены в виде пер- форироЕи1нных перегородок, установленных пара.млельно торцовым стенкам 2 на рассто нии 1/8/. от последних. Внутренний срез внускногч) патрубка .3 отстоит от продольной оси корпуса 1 на рассто нии (0,2 0,4)с/вг1 в cTopcjny впускного патрубка 3, а внутре}1ние срезы выпускных патрубков 4 рас положены на рассто нии 0,63г-(0,2- 0,4)(1вып от нродольной оси корпуса 1 в сторону впускного патрубка 3, где den -- диаметр впускного патрубка 3; d вып - диа.метр выпускного патрубка 4; г - радиус корпуса Г.

Глушитель П1ума выхлопа работает следу юшим образом.

Поток вых.юпных газов от двигател  через впускной патрубок 3 поступает в корпус 1 глушител , где расшир етс , тер ет ско)ость и звуковую энергию. Донолните.чь- но звукова  энерги  рассеиваетс  в отверсти х перфорации перегородок 7, и значи- те, 1ьно ослабленный поток через выпускной патрубок 4 выводитс  в атмосферу. При этом в силу волновых процессов, происход ши.х в полости глупжтел , особенно на низших собственных резонансных формах воздун1ного объема, заключенного в полости корпуса 1 глуц ител , происходит эффективное возбуждение стенок кор0

5

пуса 1 глушител  и излучение им звуковой энергии в окружающую среду. Дл  исключени  этого отрицательного фактора элементы глушител  размешают следующим образом.

Размещение впускног о патрубка 3 в полости , параллельной торцовым стенкам 2 и проход щей через геометрический центр корпуса 1, позвол ет исключить возбуждение всех нечетных продольных форм колебаний давлени  газа, наход щегос  в корпусе 1 глушител . Однако при этом возбуждаютс  и передаютс  все четные продольные формы. Дл  исключени  передачи в окружающую среду второй и щестой продоль

г ной формы колебаний давлени  газа внутренние срезы выпускных патрубков 4 размещают в плоскост х, параллельных торцовым стенкам 2 и отсто щих от геометрического центра на рассто нии 1/4/,.

Дл  ослаблени  четвертой нродольной

0 формы колебаний давлени  перфорированные перегородки 5 располагают параллельно торцовым стенкам 2 на рассто нии 1/8L от них. Это соответствует помещению перегородок в узловые (нулевые) линии, в которых величина звукового давлени  на этой форме минимальна , а величина скоростей максимальна , т. е. наиболее эффективное рассеивание звуковой энергии происходит в этом месте. Таким образом достигаетс  значительное ослабление вли ни  низщих

Q собственных резонансных продольных форм колебаний давлени  воздушного объема на вибровозбуждение корпуса 1 глушител .

В св зи с тем, что радиус корпуса 1 значительно меньше его длины, вли ние

низших собственных резонансных радиальных форм колебаний давлени  воздушного обьема на стенки корпуса 1 уже незначительны . Поэтому при настройке глушител  достаточно учесть только две первые радиальные формы колебаний давлени .

0 Эпюра nit (фиг. 2)у.злова  (нулева )

, 1ини  первой радиальной формы, проходит через продольную ось корпуса I глуп1ите- л . Вблизи продольной оси,  вл ющейс  геометрическим центром глушител , целесообразно разместить внутренний срез впускного патрубка 3. Это позвол ет исключить возбуждение внутренним срезом патрубка 3 воздуп ного объема, заключенного в корнусе 1 глушител  этой форме.

Из анализа эпюры гп следует, что втора  радиальна  форма давлений при этом возбуждаетс .

Распределение полей давлений в полости корпуса 1 глушител  (в том случае, когда он имеет форму кругового цилиндра) 5 осуществл етс  в соответствии с Бессе,пе- вой функцией первого рода нулевого пор дка

(,(3,83 ).

5

В этом случае нулевые значени  давлени  получаютс  при значепи х ,63/ (т. е. узловые линии образуютс  при ,63 Достаточно малые значени  величины давлр- ний сохран ютс  при г(0,60-0,66), что позвол ет учитывать и компенсировать некоторую «деформацию эпюры давлени  от незначительных, вынужденных смещений среза патрубка 4 от оптимального значени . Поэтому внутренние срезы выпускного патрубка 4 целесообразно размещать на рассто нии О.бЗл от продольной оси корпуса I с учетом динамического удлинени . Центр т жести эпюры выходных скоростей пульсирующего потока в бесконечном пространстве размещен на рассто нии 0,3 от среза патрубка, где d - диаметр патрубка , в котором транспортируетс  газовый поток. В св зи с этим если узлова  плоскость находитс  на рассто нии 0,3(У от срезов патрубков 3 и 4, то не происходит возбуждени  этой формы колебаний. В зависимости от различных соотношений диаметров патрубков и условного диаметра корпуса глущител , в котором расположены патрубки, различной формы торцовых стенок, из-за отфланцовки срезов патрубков , эта величина (0,3d) мен етс . Дл  размеров и соотношений, используемых на практике, примен етс , как правило, диапазон (0,2-OA)d. Из этих соображений внутренние срезы впускного 3 и выпускных 4 патрубков целесообразно смещать на величину динамического удлинени .

Следует также учитывать и вли ние акустических процессов, происход щих во внутренней полости выпускных патрубков 4. Анализ эпюр П. п и «., (фиг. 1) гюказывает , что в результате «раскачки воздушного объема, наход щегос  в полости шител , входными среза.ми патрубка 4 в си.лу симметричного расположени  названных срезов относительно центральной поперечной плоскости звуковые дав.чени  на

этих формах формируютс  в противофазе и с одинаковой амплитудой. Таким образом, суммарное звуковое давление на этих формах равно нулю. Из анализа четвертой фор.мы (см. п следует, UTO распределение звукового давлени  на этой форме под вли нием входных срезов патрубка 4 осуществл етс  в фазе. Однако вследствие того , что звуковые волны от входных срезов патрубка 4, проход щие по трубе 6 до отверстий 8, выполненных в перегородке 7, проход т раз,1ичные пути, в 3(jHy назван

5

ных отверстии волны фазах (т. е. по одну звуковое давление на с  положительным, а цательным). При этом по.чей давлений в зоне

приход т в разных сторону отверсти  8 этой форме  в.1 етПО другуюOTJlllза счет компенсации отверстий 8 звукова  энерги  на этой форме уменьшаетс , так как часть ее переходит в тепловую. Таким образом исключаетс  вли ние возбуждени  выпускных патрубксж 4 на совокупное излучение от , 1Я в окружающую среду.

о.(о. }Jgan fo.,

cpus.5

Claims (2)

1. ГЛУШИТЕЛЬ ШУМА ВЫХЛОПА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, преимущественно спортивного автомобиля, содержащий цилиндрический корпус с торцовыми стенками, впускной и два выпускных патрубка, срезы которых размещены внутри корпуса, и рассеиватели звуковой энергии, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, впускной и выпускные патрубки размещены параллельно и противоположно на цилиндрической поверхности корпуса, а выпускные патрубки размещены по обе стороны от цент- ральной плоскости, проходящей через геометрический центр корпуса и совпадающей с его нормальным поперечным сечением, и соединены между собой при помощи трубы, разделенной продольной перегородкой с отверстиями на два канала, причем оси выпускных патрубков отстоят от центральной плоскости на расстоянии 1/4Δ. где /. длина корпуса, ось впускного патрубка совпадает с центральной плоскостью, внутренний срез впускного патрубка отстоит от продольной оси корпуса в сторону впускного патрубка на расстоянии (0.2 0.4 )</»„, а внутренние срезы выпускных патрубков отстоят от продольной оси корпуса в сторону впускного патрубка на расстоянии 0,63г 0),2 0,4)Цвш1, где d™ диаметр _с впускного патрубка; диаметр выпускных патрубков; г радиус корпуса.

2. Глушитель по π. 1. отличающийся тем, что рассеиватели выполнены в виде перфорированных перегородок, установленных параллельно торцовым стенкам корпуса на расстоянии 1/8Δ от последних.

Фиг I