SU821713A1

SU821713A1 - Глушитель шума выхлопа двигател ВНуТРЕННЕгО СгОРАНи

Info

Publication number: SU821713A1
Application number: SU792722762A
Authority: SU
Inventors: Рудольф Натанович Старобинский; Валерий Алексеевич Тен
Original assignee: Волжское Объединение По Производствулегковых Автомобилей; Тольяттинский политехнический институт
Priority date: 1979-02-07
Filing date: 1979-02-07
Publication date: 1981-04-15

Description

Изобретение относится к машиностроению' и может быть использовано в устройствах, предназначенных для снижения шума выхлопа двигателей внутреннего сгорания.

Известны глушители шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания, содержащие корпус с торцовыми стенками и поперечными пер^ форированными перегородками и сквозную трубу с перфорацией [1].

Недостатком данных глушителей является низкая первая частота пропускания, связанная с интенсивной передачей звука продольными резонансными колебаниями столба газа в камере.

Цель изобретения - повышение эффективности глушения шума.

Для достижения цели в данном глушителе сквозная труба размещена частично на диагонали параллелепипеда, образованного продольными и поперечными плоскостями, проходя- ’ щими через центр глушителя и центр тяжести одного из его квадрантов, причем перфорация выполнена на этом участке трубы, а понереч2 ные перегородки расположены по обе стороны от него.

Зазор между перегородками и торцовыми стенками корпуса заполнен звукопоглощающим материалом.

На фиг. 1 представлен глушитель шума, разрез; на фиг. 2 — глушитель со звукопоглощающим материалом; на фиг. 3 — глушитель с звукопоглощающим материалом, отстающим от торцовой стенки; на фиг. 4 — кривые колебания в камере глушителя.

Глушитель шума содержит корпус 1 с. торцовыми стенками, сквозную трубу с перфорацией 2 ή поперечные перегородки 3 и 4. Ось трубы частично расположена на диагонали параллелепипеда, образованного продольными и поперечными плоскостям!, проходящими через центр глушителя ”Л”, и центр тяжести одного из его квадрантов В”. Сквозная труба перфорирована на участке между точками ’Л” и В”. Для компенсации ближнего поля у концов перфорированного участка, связанного с раскачиванием Газа в отверстиях перфорации, границы перфорированного участка могут быть сдвинуты (в сторону увеличения его длины) на расстояния:

(<) i 0,25+ t-0₃₍p+0,5 где ₀ 1Ь_Тр+0₁630_ОТЕ(Лр'| · Г_Тр , • ”* ~:гт;— ^U) бур— толщина стенок трубы; d_{CTB Т}р~ диаметр отверстий в стенке трубы;

ή - число отверстий в одном ряду;

ί_Οτβ^_ площадь проходного сечения одного отверстия;

Ft© ^- площадь трубы;

ф - продольный шаг перфорации.

, Поперечные перфорированные перегородки 3 и 4 размещены у торцовых стенок на расстоянии, меньшем или равном одной восьмой длины глушителя. Для увеличения активных потерь на резонансной частоте пространство между перегородкой и торцовой стенкой с каждой стороны может быть заполнено звукопоглощающим материалом (фиг. 2).

Другой возможный вариант дополнения поглощающей панели — в виде двух перегородок, пространство между которыми заполняется звукопоглощающим материалом 5 (фиг. 3).

При работе двигателей поток выхлопных газов проходит через глушитель по сквозной трубе 2 практически без потерь. Звуковые волны, подойдя к началу перфорированного участка (точка ”Л” на фиг. 1), с одной стороны передаются по нему непосредственно к его другому концу ”В” (прямая передача), с - другой — через отверстия перфорации в зоне входа ”А” возбуждают колебание газа в перфорациях у выходного конца ”Д” и передачу звука в выпускную трубу (косвенная передача). Ввиду того, что труба выполняется сильно перфорированной, вся звуковая энергия достаточно быстро излучается из перфорированной трубы в объеме камеры и прямая передача звука невелика. Вследствие большого объема камеры невелика и косвенная передача, так как возбуждаемые в камере давления обратно пропорциональны ее объему. Интенсивная передача звука возможна лишь на резонансном режиме, когда в объеме камеры на ее собственных частотах возбуждаются интенсивные продольные или поперечные колебания столба газа. Распределение давлений (’’формы колебаний”) при продольных, например колебаниях столба, для различных собственных частот приведены на фиг. 4. Чтобы устранить передачу звука этими резонирующими формами, доста точно разместить одно из входных отверстий труб в узле колебания (т.е. в точке, где давление равно нулю, и даже при резонансном возбуждении звука, его ”не слышно”).

Для первой формы геометрическим местом таких точек является поперечная плоскость, проходящая через центр камеры, для второй плоскость, отстоящая на 1/4 длины глушителя от торца и т.д. Аналогичная картина наблюдается и для поперечных колебаний. Расположение перфорированного участка в объеме камеры предлагаемого глушителя позволяет подавать передачу звука первыми тремя (а также 5-ой, 6-ой и 7-ой) продольными и поперечными формами колебаний. Влияние местных полей исключается смещением концов перфорированного участка на величину Д (см. формулу 1). Передача 4-ой продольной формы подавляется торцовыми резонаторами, образованными перфорированной перегрузкой и пространством между нею и торцом. На резонансной частоте в этих резонаторах возбуждаются интенсивные ’’колебания”. Звуковая энергия как бы ’’втягивается” в резонатор, локализуется в нем и рассеивается на активном сопротивлении перегородки. Дополнительное увеличение рассеивания достигается при использовании звукопоглощающего материала.

Наиболее эффективное использование полезного объема в глушителе достигается при выборе максимального. поперечного размера (В) из соотношения

В = (0,4-0,5) L

Claims

Изобретение относитс к машиностроению и может быть использовано в устройствах, предназначенных дл снижени шума выхлопа двигателей внутреннего сгорани . Известны глушители шума выхлопа двигател внутреннего сгорани , содержащие корпус с торцовыми стенками и поперечными nep форированными перегородками и сквозную тр бу с перфорацией 1. Недостатком данных глуцмтелей вл етс низка перва частота пропускани , св занна с интенсивной передачей звука продольными резонансными колебани ми столба газа в камере . Цель изобретени - повышение эффективности глушени шума. Дл достижени цели в данном глушителе сквозна труба размешена частично на диагонали параллелепипеда, образованного продольными и поперечными плоскост ми, проход щими через центр глушител и цешр т жести одного из его квадрантов, причем перфораци выполнена на этом участке трубы, а понеречные перегородки расположены по обе стороны от него. Зазор между перегородками и торцовыми стенками корпуса заполнен звукопоглощающим материалом. На фиг. 1 представлен глушитель шума, разрез; на фиг. 2 - глушитель со звукопоглощающим материалом; на фиг. 3 - глушитель с звукопоглощающим материалом, отстаюш:им от торцовой стенки; на фиг. 4 - кривые колебани в камере глушител . Глушитель шума содержит корпус 1 с. торцовыми стенками, сквозн та трубу с перфорацией 2 -и поперечные перегородки 3 и 4. Ось трубы частично расположена на диагонали параллелепипеда , образованного продольными и поперечными плоскост кш, проход ищми через центр глушител А, и центр т жести одного из его квадрантов В. Сквозна труба перфорирована на участке между точками А В. Дл ктлпенсации ближнего пол у концов перфорированного участка, св занного с раскачиванием Газа в отверсти х перфорации, границы перфорированного участка могут 3 быть сдвинуты (в сторону увеличени его длины ) на рассто ни : 5,.6 do-rb.-TpVP ОТЬЛр тр ртр- толщина стенок трубы; d Q ,-р диаметр отверстий в стенке трубы; ri - число отверстий в одном р ду; ip-jg- площадь проходного сечени одного отверсти ; F-re, - площадь трубы; - продольный шаг перфорации. Попереч{1ые перфорированные перегородки 3 и 4 размещены у торцовых стенок на рассто нии , меньшем или равном одной восьмой длины глушител . Дд увеличени активных нотерь на резонансной частоте пространство между перегородкой и торцовой стенкой с ка дой стороны может быть заполнено звукопоглощающим материалом (фиг. 2). Другой возможный вариант дополнени поглощающей панели - в виде двух перегородок пространство между кoтopы ш заполн етс зву копоглощающим материалом 5 (фиг. 3). При работе двигателей ноток выхлопных газов проходит через глушитель по сквозной трубе 2 практически без потерь. Звуковые во ны, подойд к началу перфорированного участ ка (точка Л на фиг. 1), с одной стороны передаютс по нему непосредственно к его другому концу В (пр ма нередача) с -другой - через отверсти перфорации в зоне вхо да Л возбуждают колебание газа в перфора . ци х у выходного конца 5 и передачу звука в выпускную трубу (косвенна передача). Ввиду того, что труба выполн етс сильно перфорированной, вс звукова энерги достаточно быстро излучаетс из перфорированной трубы в объеме камеры и пр ма передача звука невелика. Вследствие большого объема камеры невелика и косвенна передача, так как возбуждаемые в камере давлени обратно пропорциональны ее объему. Интенсивна передача звука возможна лишь на резонансном режиме, когда в объеме камеры на ее собственных частотах возбуждаютс интенсивные продольные или поперечные колебани столба газа. Распределение давлений (формы колебаний ) при продольных, например колебатда х столба, дл различ1п 1Х собственных частот при ведены на фиг. 4. Чтобы устранить передачу звука этими резонирующими формами, достаточно разместить одно из входных отверстий труб в узле колебани (т.е. в точке, где давление равно нулю, и даже при резонансном возбуждении звука, его не слыщно). Дл первой формы геометрическим местом таких точек вл етс поперечна плоскость, проход ща через центр камеры, дл второй плоскость , отсто ща на 1/4 длины глушител от торца и т.д. Аналогична картина наблюдаетс и дл поперечных колебаний. Расположение перфорированного участка в объеме камеры предлагаемого глушител позвол ет подавать передачу звука первыми трем (а также 5-ой, 6-ой и 7-ой) продольными и поперечными формами колебаний. Вли ние местных полей исключаетс смещением концов перфорированного участка на величину А (см. формулу 1). Передача 4-ой продольной формы подавл етс торцовыми резонаторами, образованными перфорированной перегрузкой и пространством между нею и торцом. На резонансной частоте в зтих резонаторах возбуждаютс интенсивные колебани . Звукова энерги как бы вт гиваетс в резонатор, локализуетс в нем и рассеиваетс на активном сопротивлении перегородки. Дополнительное увеличение рассеивани достигаетс при использовании звукопоглощающего материала. Наиболее эффективное использование полезного объема в глушителе достигаетс при выборе максимального. поперечного размера (В) из соотношени В (0,4-0,5) L Формула изобретени 1.Глушитель щума выхлопа двигател внутреннего сгорани , содержащий корпус с торцовыми стенками и поперечными перфорированными перегородками и сквозную трубу с перфорацией, отличающийс тем, что, с целью повьццени эффективности глушени шума, сквозна труба размещена частично на диагонали параллелепипеда, образованного продольными и поперечными плоскост ми , проход щими через центр глунштел и центр т жести одного из его квадрантов, причем перфораци выполнена на этом участке трубы, а поперечные перегородки расположены по обе стороны от него.
2.Глушитель по п.1, отличаю щ-и йс тем, что зазор между перегородками и торцовыми стенкал-ш корпуса заполнен звукопоглощающим материалом. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе . 1. Патент Великобритании № 1315339, кл. F 1 В, опублик. 1955.

,

/ /

/