выходное устройство выхлопной системы автомобильного двигателя внутреннего сгорания

Формула изобретения

ВЫХОДНОЕ УСТРОЙСТВО ВЫХЛОПНОЙ СИСТЕМЫ АВТОМОБИЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащее эжектор, у которого входное отверстие воздушного сопла сообщено с атмосферой, а входное отверстие газового сопла сообщено с выхлопной трубой двигателя, отличающееся тем, что, с целью снижения уровня шума, эжектор разделен на две секции, расположенные параллельно оси выхлопной трубы диаметрально, причем в каждой секции воздушное сопло частично с кольцевым зазором размещено внутри газового сопла, оба сопла заключены в цилиндрический кожух и отделяют в нем кольцевую полость, а входное отверстие газового сопла сообщено с выхлопной трубой через кольцевую полость и совмещенные боковые отверстия в стенках кожуха и выхлопной трубы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области автомобилестроения и предназначено для выхлопной системы ДВС автомобиля.

Наиболее близким к изобретению техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является глушитель шума газовой струи, состоящей из эжекторной втулки с размещенным в ней пучком расходящихся трубок.

Однако указанный глушитель шума недостаточно эффективен ввиду того, что поток выхлопных газов, распределяемый по трубкам пучка, сохраняет значительную акустическую энергию, обусловленную продольным перемещением выхлопных газов в каждой трубке пучка. Кроме того, для снижения уровня шума путем взаимодействия выхлопных газов с атмосферным воздухом в эжекторной втулке необходима значительная длина последней. Постоянный наружный диаметр эжекторной втулки в ряде случаев снижает компоновочные свойства глушителя на автомобиле.

Цель изобретения заключается в снижении уровня шума выхлопа путем создания петлевого движения и разделения потока выхлопных газов, а также снижения избыточного давления в выхлопной системе.

Указанная цель достигается тем, что эжектор разделен на две секции, расположенные параллельно оси выхлопной трубы диаметрально, причем в каждой секции воздушное сопло частично с кольцевым зазором размещено внутри газового сопла, оба сопла заключены в цилиндрический кожух и отделяют в нем кольцевую полость, а входное отверстие газового сопла сообщено с выхлопной трубой через кольцевую полость и совмещенные боковые отверстия в стенке кожуха и выхлопной трубы.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

Выходное устройство устанавливается на окончании выхлопной системы и состоит из двух секций, каждая из которых имеет цилиндрический кожух 1, воздушное сопло 2, выходящее в газовое сопло 3, которые образуют между собой частичный кольцевой зазор. Оба сопла установлены в цилиндрическом кожухе 1 и отделяют кольцевую полость, сообщающуюся с выхлопной трубой 4 через окно 5, образованное совмещенными боковыми отверстиями в кожухе 1 и выхлопной трубе 4. Торец выхлопной трубы 4 заглушен рассекателем 6.

Выходное устройство работает следующим образом.

При неподвижном автомобиле и работающем ДВС выхлопные газы под действием избыточного давления перемещаются по выхлопной трубе 4 и направляются рассекателем 6 через окно 5 в кольцевую полость каждой секции, образованную воздушным соплом 2, газовым соплом 3 и кожухом 1. При этом происходит поворот потока выхлопных газов и движение его в кольцевой полости в обратном направлении относительно движения и выхлопной трубе 4. Далее, огибая кромку сопла 3 и под воздействием сопла 2, выхлопные газы поступают в кольцевой зазор, образованный соплами. Под действием истекающих выхлопных газов из кольцевого зазора происходит эжектирование атмосферного воздуха, перемешивание его с выхлопными газами и расширение газовой смеси в диффузоре газового сопла 3.

Акустическая энергия выхлопа значительно снижается в выходном устройстве вследствие петлевого движения выхлопных газов, их разделения на два потока и перемешивания с атмосферным воздухом в газовом сопле, а также из-за взаимодействия волн возмущения с деталями выходного устройства. Кроме силы тяги от импульса газовой смеси возникает дополнительная сила тяги, обусловленная неуравновешенностью сил давления на воздушном сопле 2 и диффузоре газового сопла 3. Более эффективное выравнивание параметров газовой смеси в каждой секции позволяет уменьшить габаритные размеры выходного устройства.

При движении автомобиля скоростью истечения атмосферного воздуха из воздушного сопла 2 становится больше скорости истечения выхлопных газов через кольцевой зазор, образованный соплами 2 и 3, из-за чего происходит эжектирование выхлопных газов. В этом случае происходит уменьшение избыточного давления в выхлопной системе и уменьшение скорости истечения выхлопных газов из кольцевого зазора, что также снижает уровень шума, обусловленный расширением и газодинамическим трением выхлопных газов. Акустическая энергия выхлопа снижается от взаимодействия волн возмущения с деталями выходного устройства, а именно с рассекателем 6 соплами 2 и 3 и кожухом 1.

Эжектирование выхлопных газов в выходном устройстве также позволяет повысить экономичность ДВС за счет эффективной продувки камеры сгорания и улучшения полноты сгорания рабочей смеси. (56) Авторское свидетельство СССР N 785532, кл. F 021 N 1/14, 1979.