Глушник шуму

Реферат: В глушнику шуму відпрацьованих газів двигуна внутрішнього згорання, який містить вхідний та вихідний патрубки, зв'язані із шумоприглушуючою порожниною у вигляді циліндра, розділеного вільним поршнем на два об'єми, які мають почерговий зв'язок із вихлопними отворами двигуна внутрішнього згорання і довкілля через патрубки, розміщені на протилежних кінцях циліндра, і встановлений на трубопроводі випуску відпрацьованих газів у довкілля і зв'язаний з ним об'ємний компенсатор витрати газів та коливань тиску, виконаний, наприклад, у вигляді циліндра значно більшого перерізу, ніж переріз вихлопної труби, і зв'язаного з вихлопною трубою отвором значно більшого перерізу, ніж у вихлопній трубі, а також встановлений у випускному патрубку за компенсатором витрати газів та коливань тиску запірний орган, наприклад поворотну заслінку, причому циліндр компенсатора, в якому розміщений вільний поршень, зв'язаний з випускним патрубком чотирма сполучними патрубками, по два з кожного кінця, в кожному з яких встановлені заслінки, а заслінка, встановлена у випускному патрубку, розміщена таким чином, що по одному сполучному патрубку, які зв'язують порожнину циліндра компенсатора з двох кінців із випускним патрубком, розміщені до заслінки випускного патрубка, а по одному сполучному патрубку - за заслінкою випускного патрубка. UA 103571 C2 (12) UA 103571 C2 UA 103571 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до машинобудування, в першу чергу - до двигунобудування, а саме до пристроїв глушіння шуму відпрацьованих газів двигунів внутрішнього згорання (ДВЗ). Винахід може бути застосований також у багатьох інших галузях техніки. Найближчим по технічній суті (прототипом) є глушник шуму [1], який містить вхідний і вихідний патрубки, зв'язані із шумоприглушуючою порожниною у вигляді циліндра, розділеного вільним поршнем на два об'єми, які мають почерговий зв'язок із вихлопними отворами двигуна внутрішнього згорання і довкілля через патрубки, розміщені на протилежних кінцях циліндра; на трубопроводі випуску відпрацьованих газів у довкілля встановлений зв'язаний з ним об'ємний компенсатор витрати газів та коливань тиску, виконаний, наприклад, у вигляді циліндра значно більшого перерізу, ніж у вихлопній трубі; у випускному патрубку за компенсатором витрати газів та коливань тиску встановлений запірний орган, наприклад поворотна заслінка; в компенсаторі витрати газів та коливань тиску встановлений підпружинений поршень та виконаний дросель. Недоліком вищеописаної конструкції є недостатня акустична ефективність глушника через неузгодженість роботи запірних органів, а також ненадійність роботи компенсатора з пружиною. Задача винаходу є підвищення акустичної ефективності глушника в цілому, а також підвищення надійності та довговічності компенсатора зокрема. Поставлена задача вирішується тим, що в глушнику шуму відпрацьованих газів двигуна внутрішнього згорання, який містить вхідний та вихідний патрубки, зв'язані із шумоприглушуючою порожниною у вигляді циліндра, розділеного вільним поршнем на два об'єми, які мають почерговий зв'язок із вихлопними отворами двигуна внутрішнього згорання і довкілля через патрубки, розміщені на протилежних кінцях циліндра, і встановлений на трубопроводі випуску відпрацьованих газів у довкілля і зв'язаний з ним об'ємний компенсатор витрати газів та коливань тиску, виконаний, наприклад, у вигляді циліндра значно більшого перерізу, ніж переріз вихлопної труби, і зв'язаного з вихлопною трубою отвором значно більшого перерізу, ніж у вихлопній трубі, а також встановлений у випускному патрубку за компенсатором витрати газів та коливань тиску запірний орган, наприклад поворотну заслінку, причому циліндр компенсатора, в якому розміщений вільний поршень, зв'язаний з випускним патрубком чотирма сполучними патрубками, по два з кожного кінця, в кожному з яких встановлені заслінки, а заслінка, встановлена у випускному патрубку, розміщена таким чином, що по одному сполучному патрубку, які зв'язують порожнину циліндра компенсатора з двох кінців із випускним патрубком, розміщені до заслінки випускного патрубка, а по одному сполучному патрубку - за заслінкою випускного патрубка. Суть винаходу пояснюється кресленнями, де: на фіг. 1 схематично зображений запропонований глушник шуму - переміщення поршня 5 вправо; на фіг. 2 - те ж, початок гальмування поршня 6 і закриття заслінки 29; на фіг. 3 - те ж, продовження гальмування поршня 6 і закриття заслінки 29, початок відкриття заслінок 30 і 32 та руху поршня 24 компенсатора 22 вправо; на фіг. 4 - те ж, остаточне закриття заслінки 29 і відкриття заслінок 30 і 32, початок відкриття заслінок 17 і 18 та закриття заслінок 16 і 19, остаточна зупинка поршня 6, поршень 23 рухається вправо; на фіг. 5 - те ж, остаточно закрилися заслінки 16 і 19 та відкрилися заслінки 17 і 18, поршень 6 починає рух вліво, поршень 23 продовжує рух вправо; на фіг. 6 - те ж, початок руху заслінок 31 і 33 на відкриття, заслінок 30 і 32 - на закриття; на фіг. 7 - початок відкриття заслінки 29, закриття заслінки 30 і 32, продовження руху поршнів 6 - вліво, а 23 вправо; на фіг. 8 - те ж, остаточно відкривається заслінка 29 і закриваються заслінки 30 і 32, зупиняється поршень 23; на фіг. 9 - те ж, поршень 6 рухається вліво, поршень 23 - нерухомий; на фіг. 10 - те ж, заслінка 29 починає закриватися, гальмуючи поршень 6; на фіг. 11 - те ж, заслінка 29 остаточно закривається, заслінки 31 і 33 відкриваються, поршень 6 продовжує зупинятися; на фіг. 12 - те ж, поршень 6 остаточно зупиняється. Глушник шуму містить циліндр 1 із шумоприглушуючою порожниною (фіг. 1), дві торцеві кришки 2 і 3, які зсередини покриті звукопоглинаючими дисками 4 і 5 (наприклад, із термостійкого скла), поршень 6 з двома сепараторами 7 з підшипниковими кульками та із звукопоглинаючими дисками 8 і 9. Циліндр 1 на кінцях містить патрубки 10 і 11, які почергово з'єднуються з вихлопними отворами ДВЗ (не показано) через впускний патрубок 12 та вихідні патрубки 13 і 14, які почергово з'єднуються з довкіллям через випускний патрубок 15. Для направлення відпрацьованих газів почергово в ліву чи праву частину циліндра та випускання їх із циліндра використовуються поворотні заслінки 16 і 17 та 18 і 19. Для фіксації положення поршня 6 використовуються датчики положення (наприклад, індукційні) 20 і 21. Для запобігання удару поршня 6 об кришки 2 і 3 створюються так звані газові подушки. З цією ж метою можливе використання пружин, хоча такий підхід, як на нашу думку, менш практичний. На випускному патрубку 15, зразу ж за заслінками 18 і 19, встановлений компенсатор витрати газів та коливань тиску, який складається із циліндра 22, що містить поршень 23 із 1 UA 103571 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 звукопоглинаючими дисками 24 і з'єднаних із випускним патрубком 15 сполучних патрубків 25 і 26 - зліва, і сполучних патрубків 27 і 28 - справа. Для регулювання роботи компенсатора на патрубках 15, 25, 26, 27 та 28 встановлені відповідно поворотні заслінки 29, 30, 31, 32 і 33. Глушник шуму працює наступним чином. Примітка: хоча процес відбувається неперервно, для його розуміння ми умовно розіб'ємо його на етапи. Перший етап (фіг. 1). Після закінчення попереднього циклу поршень 6 підходить до правої частини стінки. Заспокоєні відпрацьовані гази виходять із глушника в довкілля через відкриті заслінки 19 і 29. Відпрацьовані гази з ДВЗ надходять в ліву частину глушника. Другий етап (фіг. 2). Поршень 6 підходить ближче до правої частини глушника. Заслінка 29 починає закриватися, підвищуючи тиск у правій частині, тим самим створюючи гальмування поршня. Третій етап (фіг. 3). Поршень 6 продовжує гальмування. Заслінка 29 ще більше закривається. Синхронно із закриттям заслінки 29 відкриваються заслінки 30 і 32. Поршень 23 компенсатора 22 починає рухатися вправо. При цьому він виштовхує у довкілля через заслінку 32 заспокоєні відпрацьовані гази з правої частини компенсатора. Четвертий етап (фіг. 4). Заслінка 29 остаточно закрилася. Заслінки 30 і 32 остаточно відкрилися. В цей час почали відкриватися заслінки 17 і 18, почали закриватися заслінки 16 і 19. Поршень 6 до кінця цього періоду остаточно зупинився. Поршень 23 компенсатора продовжує рухатися вправо, виштовхуючи заспокоєні гази та наповнюючись у лівій частині незаспокоєними відпрацьованими газами. П'ятий етап (фіг. 5). Заслінки 16 і 19 закрилися. Заслінки 17 і 18 остаточно відкрилися. Поршень 6 починає рух вліво, наповнюючись відпрацьованими газами від ДВЗ в правій частині. З лівої частини глушника ще не заспокоєні відпрацьовані гази продовжують надходити в ліву частину компенсатора. Поршень 23 компенсатора продовжує рухатися вправо. Шостий етап (фіг. 6). Поршень 6 продовжує рухатися вліво. Незаспокоєні відпрацьовані гази від ДВЗ надходять в праву частину глушника. З лівої частини глушника відпрацьовані гази надходять в ліву частину компенсатора, тим самим продовжуючи рухати останній вправо. До кінця цього періоду відпрацьовані гази, що знаходяться у лівій частині глушника, остаточно заспокоїлися (динамічно і акустично). Сьомий етап (фіг. 7). Заслінка 31 починає відкриватися. Відпрацьовані гази у лівій частині компенсатора до кінця цього періоду остаточно заспокоюються. Почали закриватися заслінки 30 і 32. Восьмий етап (фіг. 8). До кінця цього періоду остаточно закрилися заслінки 30 і 32. Заспокоєні відпрацьовані гази з лівої частини глушника через заслінку 29 по трубопроводу 15 виходять у довкілля. Поршень 23 компенсатора 22 починає гальмувати з наростаючою гальмівною швидкістю по мірі закриття заслінок 30 і 32. У лівій частині компенсатора до кінця періоду затухають коливання відпрацьованих газів. Дев'ятий етап (фіг. 9). Певний час поршень 6 рухається вліво. Поршень 23 компенсатора 22 в цей час перебуває у нерухомому стані. Десятий етап (фіг. 10). Клапан 29 починає закриватися, створюючи підвищений тиск у лівій частині глушника, тим самим гальмуючи поршень 6. Одинадцятий етап (фіг. 11). Заслінка 29 остаточно закривається до кінця періоду. Заслінки 31 і 33 відкриваються. Це приводить до того, що заспокоєні відпрацьовані гази з лівої частини глушника надходять у праву частину компенсатора 22. Поршень 6 продовжує зупинятися. З лівої частини компенсатора у довкілля виходять заспокоєні відпрацьовані гази. Дванадцятий етап (фіг. 12). Поршень 6 остаточно зупиняється. Новий цикл починається у зворотному порядку. Аналіз запропонованого показує, що виконання всіх перерахованих операцій шумоглушіння в описаній послідовності забезпечує високу акустичну ефективність глушника, а сама конструкція - його підвищену надійність та довговічність. Джерела інформації 1. Федоров В.В., Іллющенко Д.С. Глушник шуму. Патент на винахід № 96905, бюлетень "Промислова власність" № 23, 12.12.2011 р. 55 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 60 Глушник шуму відпрацьованих газів двигуна внутрішнього згорання, який містить вхідний та вихідний патрубки, зв'язані із шумоприглушуючою порожниною у вигляді циліндра, розділеного вільним поршнем на два об'єми, які мають почерговий зв'язок із вихлопними отворами двигуна 2 UA 103571 C2 5 10 внутрішнього згорання і довкілля через патрубки, розміщені на протилежних кінцях циліндра, і встановлений на трубопроводі випуску відпрацьованих газів у довкілля і зв'язаний з ним об'ємний компенсатор витрати газів та коливань тиску, виконаний, наприклад, у вигляді циліндра значно більшого перерізу, ніж переріз вихлопної труби, і зв'язаного з вихлопною трубою отвором значно більшого перерізу, ніж у вихлопній трубі, а також встановлений у випускному патрубку за компенсатором витрати газів та коливань тиску запірний орган, наприклад поворотну заслінку, який відрізняється тим, що циліндр компенсатора (22), в якому розміщений вільний поршень (23), зв'язаний з випускним патрубком (15) чотирма сполучними патрубками (25-28), по два з кожного кінця, в кожному з яких встановлені заслінки (30-33), а заслінка (29), встановлена у випускному патрубку (15), розміщена таким чином, що по одному сполучному патрубку (25 і 28), які зв'язують порожнину циліндра (22) компенсатора з двох кінців із випускним патрубком (15), розміщені до заслінки (29) випускного патрубка (15), а по одному сполучному патрубку (26 і 27) - за заслінкою (29) випускного патрубка. 3 UA 103571 C2 4 UA 103571 C2 5 UA 103571 C2 6 UA 103571 C2 7 UA 103571 C2 8 UA 103571 C2 9 UA 103571 C2 10 UA 103571 C2 11 UA 103571 C2 12 UA 103571 C2 13 UA 103571 C2 Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 14