SU1278471A1 - Глушитель шума "Астаниг - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области двигателестроени , а именно к двигател м внутреннего сгорани . Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности глушител . Глушитель содержит трубчатый корпус 1 и проход щие вдоль него впускную и выпускную трубы с перепускными отверсти ми 5 и 6, образуюш,ие с ним расширительную камеру 7. Она выполнена в виде огибаюш,их трубы криволинейных конфузорных каналов, у входа которых расположены перепускные отверсти  5 впускной трубы 3, а на входе - выпускной, причем сами трубы выполнены глухими. Каналы обладают селективным эффектом: свободно пропускают через себ  газовый поток, первоначально несуш.ий звуковые колебани , и не пропускают их на выход. Это свойство превращает расширительную камеру 7 в «акустическую ловушку. Выхлопные газы поступают в нее через отверстие 5, разветвл ютс  на отдельные потоки. В соответствии с конфигурацией конфузорных каналов они огибают снаружи в противоположных направлени х впускную 3 и выпускную 4 трубы, и после поворота на угол примерно 360° вновь объедин ютс  на выходе из конфузорных каналов. Далее через отверсти  6 поток выходит в атмосферу через выS пускнуютрубу 4. 3 з.п. ф-лы, 7 ил. СЛ ts:) 00 1

Description

Изобретение относитс  к машиностроению , в частности двигателестроению, а именно к глушител м шума двигател  внутреннего сгорани .

Цель изобретени  - повьпиение эффективности глушител .

На фиг. 1 представлен глушитель шу.ма, продольный вертикальный разрез; на фиг. 2 сечение А--А на фиг. 1; на фиг. 3 -- то же, вариант выполнени  с сопр жением кромки периферийного отверсти  выпускной трубы с внутренней поверхностью корпуса; на фиг. 4 - глушитель, продольный горизонтальный разрез, вариант выполнени  с параллельным размеш,ение.м впускной и выпускной труб; на фиг. 5 - сечение Б-Б на фиг. 4; па фиг. 6 - глушитель, продольный горизонтальный разрез, вариант выполнени  с двум  впускными и одной выпускной трубами; на фиг. 7 - сечение В-В на фиг. 6.

Глушитель шума содержит трубчатый корпус 1 с торцовыми стенками 2 и размешенные вдоль него впускную 3 и вынускную 4 трубы, снабженные периферийными перепускными отверсти .ми 5 и 6, выполненные глухими и образующие с корпусом 1 расп.1ирительную камеру 7, выполненную в виде огибающих трубы 3 и 4 криволинейнЕ11х конфузорных каналов 8, на входе которых расположены перепускные отв-ерсти  5 впускной трубы 3, а на выходе - перепускные отверсти  6 выпускной трубы 4. Впускна  3 и выпускна  4 трубы могут быть выполнены за одно целое и разделены перегородкой 9, котора  расположена в продольном направлении. В качестве заглушек впускной 3 и выпускной 4 труб могут служить соответствующие части торцовых стенок 2 корпуса 1.

Конфузорные каналы 8 могут быть выполнены с суммарной площадью В1з1ходного сечени , равной или в пределах 0,8-1,2 площади сечени  выходной трубы 4. Ширина входного сечени  конфузорных каналов 8, котора  определ ет с одной стороны степень их конфузорности, а с другой - степень внезапного расширени  газов в расширительной камере 7, соответствует наружному диаметру впускной 3 или выпускной 4 трубы и может быть выполнена в пределах 0,5-1,2 диаметра труб 3 и 4.

Величина и количество периферийных перепускных отверстий 5 и 6 труб 3 и 4 определ ютс  из услови  заданного соотрюшени , например равенства средних скоростей газового потока в этих отверсти х и в полных сечени х этих труб. Перепускные периферийные отверсти  5 и 6 могут ()аспо. агатьс  в один или неско.чько р дов, оьи могут иметь круглую или щелевидную (})орму и в пределе могут быть представлены одг1им щелевидным отверстием, простираюпи1мс  вдоль расширительной камеры 7 (фиг. 4 и 6).

В зависимости от технологических возможностей , предъ вл емых к эксплуатационным параметрам требо1заний, условий совместимости с две и компоновки конкретна  конструктивна  форма выполнени  глyпJИтел  шума может быть однотрубной (фиг. 1 - 3), двухтрубной (фиг. 4 и 5), трехтрубной (фиг. 6 и 7) или иной, в том числе комбинированной из названных.

В однотрубном глугпителе шума (фиг. 1 - 3) впускна  3 и выпускна  4 труба выполнены как продолжение одна другой и разделены сплошной продолыгой перегородкой 9, установленной диагонально в пределах длины корпуса 1 и служащей в качестве общей заглушки обеих труб 3 и 4. Получающеес  переменным сечением этих труб позвол ет достигнуть здесь неизменной средней скорости потока газов при неизменной ширине (диа.метре перепускных отверстий 5 и 6.

Трубы 3 и 4 круглого или почти круглого сечени  предопредел ют также круглую форму сечени  трубчатого корпуса 1, при этом криволинейные конфузорные каналы охватывают эти трубы в пределах угла до 180° и имеют встречное направление. Один из конфузорных каналов, например канал 10 (фиг. 3) может быть выполнен (как и в других вариантах) глухим, т.е. в виде кармана, тогда выходное сечение конфузорного канала 8, одновременно  вл ю плеес  здесь перепускным (входным) отверстием 6 выпускной трубы 4, должно быть рассчитано на полный поток газов.

В двухтрубном глушителе njy.Ma (фиг. 4 и 5) впускна  3 и выпускна  4 трубы проход т параллельно вплотную друг к другу и имеют неизменное по длине сечение. В этом

случае нерепускные отверсти  5 и 6 могут иметь переменную ширину с целью выравнивани  пол  скоростей газового потока. Конфигураци  расположенных р дом друг с другом труб 3 и 4 предопредел ет и форму сечени  трубчатого корпуеа 1, предетав0 л ющую здесь .аве симметрично сопр женных спиральных кривых, апроксимируемых дугами окружностей. Формируемые поверхност ми труб 3 и 4 и корпуса 1 конфузорные каналы 8 охвааывают их в пределах угла до 360° и также имеют встречное направление.

В трехтрубном глуиителе шу.ма (фиг. 6 и 7) впускпа  труба выполнена спаренной из труб За и 36. На фиг. 7 показан упрошенный вариант такого глушител , в котором угол охвата впускных труб За и 36 конфузорными каналами 8 составл ет около 270°, а выпускна  труба 4 в преде.чах pacnjHрительной камеры 7 представл ет сборную камеру 11. Форма трубчатого корпуса 1 представл ет здесь неправильный овал с од5 К)й осью симметрии (аналогична  форма может быть и в случае фиг. 5). Может быть выполнена епаренной и выпускна  труба 4 (не показано).

Выпускна  труба 4 во всех конструктивных вариантах может быть выполнена звукоизолированной от корпуса 1 и впускной трубы 3, если они изготовлены из традиционных материалов, обладающих хорошей звукопроводностью. Наружна  поверхность выпускной трубы 4 в пределах расширительной камеры 7 (ее конфузорных каналов 8) также может быть снабжена слоем звукоизол ции (варианты со звукоизол цией не показаны).

Корпус глушител  шума может изготавливатьс  путем простой резки цельнот нутой или электросварной трубы с сечением соответствующей формы, торцовые стенки - простой штамповкой. Возможно применение дл  сборки контактной электросварки, легко поддающейс  автоматизации. Возможно применение свертной технологии сборки, а также использование прогрессивных материалов с антикоррозионными покрыти ми, например диффузионпо-хромированной или алитированной стали, взамен нержавеющей. Конструкци  глушител  представл ет возможность использвани  обычной углеродистой стали с последующим органосиликатным покрытием (эмалированием).

Глушитель шума работает следующим образом .

Работа глушител  основана главным образом на использовании поглощени  и рассеивани  энергии звуковых колебаний при многократном отражении звуковых волн, котора  затрачиваетс  на упругую микродеформацию и нагревание материала. Проточна  часть глушител  обеспечивает теоретически полное внутреннее отражение звука в объеме расширительной камеры 7 благодар  выполнению ее в .виде криволинейных конфузорных каналов. 8. Эти каналы обладают селективным эффектом: свободно пропускают через себ  газовый поток, первоначально несущий звуковые колебани , и не пропускают эти колебани  на выход; это свойство превращает расширительную камеру 7 в «акустическую ловущку.

Выхлопные газы двигател  поступают в глушитель (фиг. 4 и 5) по впускной трубе 3 и через отверсти  5 проход т в расширительную камеру 7. Здесь поток газов разветвл етс  на отдельные потоки, которые в соответствии с конфигурацией криволинейных конфузорных каналов 8 огибают снаружи в противоположных направлени х впускную 3 и выпускную 4 трубы, и после поворота на угол примерно 360° вновь объедин ютс  на выходе из конфузорных каналов 8. Далее весь поток через отверсти  6 поступает в выпускную трубу 4 и выходит через нее в атмосферу.

Подавл юща  часть звуковой энергии потока выхлопных газов излучаетс  при этом через выходные отверсти  5 в раширительную камеру 7, где звуковые волны претерпевают многократное отражение от

псех ее стенок. Пути распространени  звуковых волн, исход щих из выходных отверстий 5 в виде веера векторов с углом раскрыти  до 180° как в поперечных, так и в продольных плоскост х излучени  (на фиг. 5 и 7 до 120° в поперечных плоскост х), показывают , что конфигураци  расширительной камеры 7 обеспечивает теоретически полное внутреннее отражение звука в пределах ее объема. Путь распространени  звуковых

0 колебаний с наиболее неблагопри тной составл ющей вектора в поперечной плоскости излучени  показан на фиг. 5. При этом звуковые волны в этой плоскости после многократных отражений от продольных стенок расширительной камеры 7 возвращаютс  в отверсти  5, чтобы затем снова выйти из нее с новым вектором, или затухает с декрементом , обусловленным акустическими параметрами системы. Составл ющие векторов звуковых колебаний в продольных плоскос0 т х излучени  подобным образом претерпевают полное внутреннее отражение от стенок расширительной камеры 7.

На выход конфузорных каналов 8 и далее в выпускную трубу 4 поступает, таким образом, газовый поток, уже не содержа5 щий основной части первичной звуковой энергии. Ее остаточный уровень на выходе из глушител , который определ ет его эффективность и не должен превышать установленной величины, обусловлен неизбежными на практике отклонени ми путем распространени  звуковых колебаний внутри расширительной камеры 7 от теоретических, вследствие неидеальных геометрических параметров отражательных поверхностей, а также звукопередачей к потоку непосредственно от звукопроводных стенок деталей глушител . Последний фактор может быть значительно подавлен соответствующей звукоизол цией выпускной трубы 4. Звуковое излучение в окружающее пространство резонирующего корпуса глушител  может быть

0 подавлено с помощью наружной звукоизол ции .

Упругие свойства элементов и всей конструкции глушител  и резонансные свойства расширительной камеры 7 могут вызвать

5 определенные резонансные  влени . В первом с.пучае возможное ухудшение шумоглушени  на определенных резонансных частотах и их гармониках устран етс  путем соответствующей акустической настройки, во втором - резонансный эффект вызывает не

0 которое избирательное улучшение шумоглушени , не требующее корректировки.

Аэродинамическое сопротивление глуп ител  шума сведено к минимальной величине за счет ограничени  аэродинамических потерь на дросселирвание, турбулизации и

5 завихрение потока.

Дополнительное снижение уровн  шума может быть достигнуто путем последовательной комбинации, в том числе и в од

Claims (4)

1. Глушитель шума, содержаший трубчатый корпус и размешенные вдоль него внускную и вынускную трубы, снабженные периферийными перепускными отверсти ми, выполненные глухими и образующие с корпусом расширительную камеру, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности , рас1пирительна  камера выполнена в виде огибаюших трубы криволинейных кон- фузорных каналов, на входе которых распо

ложены перепускные отверсти  впускной трубы , а на выходе - перепускные отверсти  выпускной трубы.

2.Глушитель по п. 1, отличающийс  тем, что конфузорные каналы выполнены с суммарной площадью выходного сечени , равной площади сечени  выпускной трубы.

3.Глушитель по пп. 1 и 2, отличающийс  тем, что впускна  и выпускна  трубы выполнены за ОхЧно целое и разделены перегородкой .

4.Глушитель по п. 3, отличающийс  тем, что перегородка расположена в продольном направлении.

л -А

А-А

321

-

Фиг. 2

иг.З

|ФигЛ

Фиг. 5

--1

/ За

Jf

И

Фиг.б

За

3dФиг . 7

Составите. :ь В. С. 1авников Те.хре.т И. Верес Корректор А. И Тираж 500Подписное

Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, , Раушска  наб., д. 4/5 Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектна ,

Редактор И.Дербак Заказ 6814/28

вниипи