глушитель шума выпуска двигателя внутреннего сгорания

Формула изобретения

1. ГЛУШИТЕЛЬ ШУМА ВЫПУСКА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий цилиндрический корпус первой камеры, в котором размещен цилиндрический корпус второй камеры, имеющие общие торцевые стенки, впускной и выпускной патрубки с входным и выходным отверстиями, причем по меньшей мере часть боковой поверхности второй камеры выполнена перфорированной, отличающийся тем, что продольная ось второй камеры смещена относительно продольной оси первой камеры в сторону впускного патрубка, а выпускной патрубок расположен с противоположной стороны относительно отверстий перфорации второй камеры.

2. Глушитель по п. 1, отличающийся тем, что длина окружности внешней поверхности стенки цилиндрического корпуса первой камеры выполнена равной 1/2 длины заглушаемой звуковой волны.

3. Глушитель по п.1, отличающийся тем, что площадь поперечного сечения канала между стенками первой и второй камер со стороны впускного патрубка выполнена в 1,5 2 раза больше площади поперечного сечения выходного отверстия входного патрубка в месте соединения последнего с корпусом.

4. Глушитель по п.1, отличающийся тем, что площадь поперечного сечения входного отверстия впускного патрубка выполнена равной или меньше площади поперечного сечения выходного отверстия впускного патрубка, а площадь поперечного сечения выпускного патрубка выполнена равной или большей площади поперечного сечения канала, образованного стенками первой и второй камер в зоне отверстий перфорации, а площадь поперечного сечения канала между стенками первой и второй камер со стороны впускного патрубка выполнена равной или меньшей площади поперечных отверстий перфорации второй камеры.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению, в частности двигателестроению, а именно к глушителям шума выпуска двигателя внутреннего сгорания.

Известен глушитель шума выпуска двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус, частично размещенный в кожухе, выпускной тангенциальный патрубок, частично размещенный в корпусе, выпускной патрубок, установленный на боковой поверхности кожуха, причем поверхность корпуса, размещенная в кожухе, выполнена перфорированной, корпус выполнен кольцевой формы и снабжен продольной перегородкой, а выходной срез впускного патрубка расположен в плоскости, проходящей через продольную ось корпуса [1]

Однако этот глушитель при работе отбирает большую мощность двигателя.

Кроме того, эффективное заглушение шума выпуска во всем звуковом диапазоне частот не может быть выполнено, так как частотные составляющие шума с частотами более расчетной (1/4 l звуковой волны) в два раза и менее этой частоты не только не подавляются, но могут получить некоторое усиление.

Наиболее близким к предлагаемому является глушитель шума, содержащий цилиндрический корпус с первой и второй торцовыми стенками, частично размещенный в кожухе с образованием кольцевой полости, и впускной и выпускной патрубки, причем поверхность корпуса, размещенная в кожухе, выполнена перфорированной, впускной патрубок установлен тангенциально на боковой поверхности кожуха и частично размещен в кольцевой полости, выходной срез впускного патрубка расположен в продольной плоскости, проходящей через продольную ось корпуса, в кольцевой полости дополнительно установлена продольная сплошная перегородка, а выпускной патрубок установлен в одной из торцовых стенок корпуса [2]

Однако при работе этот глушитель отбирает большую мощность двигателя.

Задачей изобретения является создание такой конструкции глушителя, которая при более эффективном шумоглушителе отбирала бы меньшую мощность двигателя.

Для этого в глушителе, содержащем цилиндрический корпус первой камеры, в который встроен цилиндрический корпус второй камеры, имеющие общие торцовые стенки, впускной и выпускной патрубки с входным и выходным отверстиями, причем часть боковой поверхности второй камеры выполнена перфорированной, продольная ось второй камеры смещена относительно продольной оси первой камеры в сторону впускного патрубка, а выпускной патрубок расположен с противоположной стороны относительно отверстий перфорации второй камеры.

Кроме того, длина окружности внешней поверхности стенки цилиндрического корпуса первой камеры выполнена равной 1/2 длины заглушаемой звуковой волны.

Площадь поперечного сечения канала между стенками первой и второй камер S₃ со стороны впускного патрубка выполнена в 1,5-2 раза больше площади поперечного сечения выходного отверстия входного патрубка в месте соединения с корпусом S₂, а площадь поперечного сечения входного отверстия впускного патрубка S₁ выполнена равной или меньше площади поперечного сечения выходного отверстия впускного патрубка S₂, а площадь поперечного сечения выпускного патрубка S₅ выполнена равной или больше суммарной площади S₄ поперечного сечения канала, образованного стенками первой и второй камер в зоне отверстий всех перфорированных окон, а площадь поперечного сечения канала между стенками первой и второй камер со стороны впускного патрубка S₃ выполнена равной или меньше площади поперечных отверстий перфорации второй камеры S₄.

На фиг.1 показан глушитель, продольный разрез; на фиг.2 то же, поперечный разрез.

Глушитель шума содержит корпус первой камеры 1, корпус второй камеры 2, размещенный внутри первого, впускной патрубок 3, окно 4 с перфорацией между первой 1 и второй 2 камерами, выпускной патрубок 5, торцовые стороны 6 и 7.

Глушитель шума представляет собой соединение двух цилиндpических полостей, находящихся одна в другой, ограниченных с двух сторон общими торцовыми стенками 6 и 7, соединяющимися тремя переходными перфорационными окнами 4. Центр окружности цилиндра второй камеры смещен в сторону входного патрубка 3 относительно центра окружности цилиндра первой камеры 1. Первая камера имеет входной патрубок 3, расположенный тангенциально. Вторая камера 2 имеет выходной патрубок 5, находящийся в одной из торцовых стенок (например, стенке 7) глушителя с противоположной от переходного окна (перфорации) 4 стороны.

Глушитель шума работает следующим образом. Отработанные газы через впускной патрубок 3 попадают в кольцевую полость первой камеры глушителя, образованную торцовыми стенками 6 и 7, цилиндрическим корпусом камеры 1 и цилиндрическим корпусом второй камеры 2 глушителя, при этом центр камеры 2 смещен относительно центра камеры 1 в сторону входного патрубка 3, расположенного тангенциально относительно корпуса камеры 1. Пройдя по полости первой камеры глушителя, отработанные газы через переходное окно (или перфорацию) 4 попадают во вторую камеру глушителя, а затем выходят в окружающую среду через выходной патрубок 5. Длина внешней окружности первой цилиндрической камеры выбирается равной половине длины звуковой волны, имеющей максимальное амплитудное значение в спектре шума выпуска (основной тон). Исходная звуковая волна, проходя через первую камеру глушителя, возвращается к соединению камеры с входным патрубком и здесь суммируется с второй половиной звуковой волны, имеющей противоположное значение фазы, за счет чего достигается эффект снижения уровня шума выпуска двигателя внутреннего сгорания. Плавное перетекание отработанных газов в камерах глушителя из камеры в камеру и в окружающую среду, не встречающее преград, обеспечивает снижение потерь мощности двигателя в процессе глушения выпуска, для чего должно выполняться условие сочетания площадей сечения глушителя S₁ S₂ < S₃ S₄ S₅, S₃ > S₂ 1,5-2 раза.

Предлагаемый глушитель может быть реализован в виде каскада камер, расположенных одна от другой, ориентированных на различные частоты и охватывающих таким образом необходимый или весь звуковой диапазон частот.

Изобретение позволяет повысить эффективность шумоглушителя и снизить потери мощности двигателя, возникающие в процессе глушения шума выпуска.