Глушник шуму вихлопу

Глушник шуму ви хлопу, що має герметичний корпус, заповнений холодоагентом, вхідний та вихідний патрубки, які приєднані до розміщеного між ними газопроводу для вихлопних газів, який відрізняє ться тим, що вн утрішні поверхні передньої і задньої стінок корпусу утворюють відповідно дифузор і конфузор, з'єднані з вхідним та вихідним патрубками, при цьому газопровід розміщений між конфузором і дифузором і виконаний прямолінійним з фігурними стінками у перерізі вздовж осі глушника. (19) (21) a200501177 (22) 09.02.2005 (24) 26.11.2007 (72) ФЕДОРОВ ВОЛОДИМИР ВІКТОРОВИЧ, U A, САХНО ВОЛОДИМИР ПРОХОРОВИЧ, U A (73) НАЦІОНАЛЬНИЙ ТРАНСПОРТНИЙ УНІВЕРСИТЕТ, UA (56) SU 1225903, 23.04.1986 US 1970824, 21.08.1934 US 2428066, 17.11.1942 US 1651029, 11.08.1925 WO 9949268, 30.10.1999 SU 920242, 25.04.1982 3 80981 У винаході вирішується задача збільшення акустичної ефективності глушника, тобто його шумоглушіння, а також економічності шляхом зменшення опору проштовхування через глушник вихлопних газів. Поставлена задача досягається тим, що в глушнику шуму ви хлопу газопровід виконаний прямолінійним вздовж осі глушника і з фігурними стінками, які забезпечують максимальний периметр в даному перерізі. На фіг.1 зображений запропонований глушник шуму вихлоп у, поздовжній розріз; на фіг.2 - розріз А-А на фіг.1 (варіант виконання газопроводу); на фіг.3 - теж розріз А-А на фіг.1 (варіант виконання газопроводу). Глушник шум у ви хлопу містить циліндричний корпус 1, конічні передню 2 та задню 3 стінки, які герметично з'єднані з корпусом і з вхідним 4 та вихідним 5 патрубками. До внутрішніх кінців патрубків 4 та 5 через фігурні дифузор 6 та конфузор 7 приєднаний газопровід 8 (або 9) фігурної форми, який утворює фі гурний зазор 10 з корпусом 1. Фігурне виконання стінок газопровода забезпечує його максимальний периметр в даному перерізі при технологічності виконання. На краях корпусу 1 приєднані вхідна 11 та вихідна 12 трубки для подачі охолоджуючого середовища, наприклад, води із системи охолодження двигуна, в порожнину між корпусом 1 та газопроводом 8, а також між конічними передньою 2 та задньою З стінками і дифузором 6 та конфузором 7. При необхідності між корпусом та вихідним патрубком може бути розміщена камера для відділення від вихлопних газів конденсату води та масла і фрікційних часток, які збираються в спеціальній камері (не показані). Глушник шуму працює наступним чином. Вихлопні гази поступають у впускний патрубок 4, розширюються у фігурному дифузорі 6, проходять прямолінійно між стінками газопроводу 8, віддаючи через них тепло охолоджуючому середовищу, яке знаходиться в зазорі 10, через конфузор 7 направляються у вихідний патрубок 5 і виходять в атмосферу. Прямолінійність газопроводу вздовж осі глушника забезпечує мінімальний опір проходженню вихлопних газів і, в зв'язку з цим, мінімальні втрати потужності двигуна на проштовхування вихлопних газів через глушник. Максимальне охолодження вихлопних газів у газопроводі фігурної форми забезпечить значну акустичну е фективність глушника. Як відомо [6], зниження шуму, що відбувається внаслідок зменшення швидкості течії газів, пропорційне відношенню швидкостей цих течій у восьмій степені. Наприклад, зменшення швидкості течії вдвічі рівноцінне зменшенню перетвореної в 8 шум енергії в 256 раз (зменшення пропорційне n ) або зменшенню рівня потужності шуму на 24дБ. Це виходить із виразу для потужності звуку W , випромінюваного елементарним об'ємом струменю dV , який може бути зображений у вигляді [6]: 4 dW = k r2 n8 c c 5 r0c 0 f 8 (h) dV , x r n де k - коефіцієнт, c - густина струменю; c r швидкість витікання; 0 - густина оточуючого c0 середовища; - швидкість розповсюдження f (h) - функція, яка описує розподіл звуку; пульсуючи х швидкостей в зоні змішування; h безрозмірна координата; x - віддаль вздовж струменю, яка відраховується від площини зрізу сопла. Перш за все вияснимо як буде змінюватись об'єм відпрацьованих газів, пройшовши через холодильний пристрій. Для цього з допустимим наближенням застосуємо рівняння КлапейронаМенделеєєва для даної ситуації: p1V1 p2 V2 = , (1) T1 T2 p1, V1, T1 де - відповідно тиск, об'єм та температура відпрацьованих газів в момент виходу з циліндрів; p2, V2, T2 - відповідно тиск, об'єм та температура відпрацьованих газів на виході з холодьного пристрою. p T Як відомо [7, 8], 1 =0,1-0,12МПа, а 7 1 =7701220°К (500-950°С). Зменшивши температуру на виході з T1 колектора, наприклад, вдвічі: з =800°К до T2 =400°К (127°С), зменшується об'єм відпрацьованих газів також приблизно вдвічі p » p2 (приймаємо, що 1 ), з формули (1): V1 V2 V2 T2 = Þ = = 2, (2) T1 T2 V1 T1 а значить вдвічі понижується швидкість їх витікання з глушника (оскільки маса речовини залишилась незмінною за законом збереження маси). Цим добивається значне зменшення шуму 24дБ. Також, як окремий ефект, що веде до зменшення шуму, буде зменшення перепаду тисків між областями стиску і розтягу. Кількісно результат цього ефекту оцінити затрудняємося. Отже, істотні відмінності запропонованої конструкції глушника забезпечують виконання поставленої задачі: виконання газопроводу прямолінійним вздовж осі глушника - його економічність у зв'язку з незначним опором проштовхуванню через глушник вихлопних газів, а виконання газопроводу з фігурними стінками, які забезпечують максимальний периметр в даному перерізі, - значну акустичну ефективність глушника в зв'язку із значним збільшенням охолодження вихлопних газів завдяки різкому збільшенню площі теплопередачі при незмінних довжині та перерізі газопроводу. Джерела інформації: 5 80981 1. Скрипач Б.К. "Методика расчета эжекторов глушителей шума. Промышленная аэродинамика". Сборник №14. Шумоглушение. - М.: Оборонгиз, 1959, с.51-64. 2. Чеботарьов В.О., Файнзільберг С.Н. Основи теплообміну. - К.: Ви ща школа, 1973. - 260с. 3. Веревкин Н.Н., Лашков А.И. Исследование некоторых схем распределения потока в глушителях. "Промышленная аэродинамика". Сборник №14. Шумоглушение. - М.: Оборонгиз, 1959, с.65-79. 4. Груданов В.Я., Ти щук В.А., Никифоров Г.Н., Федюнин А.В., Новодворский С.Л., Федорович В.Е. Глушитель шума. Авт. свид. СССР №920242 от 12.10.1978г. МКИ F01N 1/02. БИ №14 от 15.04.1982г. 5. Сухарев В.Е., Данков B.C. Глушитель шума для двигателя внутреннего сгорания. Авт. свид. СССР №1225 903 от 20.07.1983г. МКИ F01N 1/08. БИ №15 от 23.04.1986г. 6. Кузнецов В.М., Мунин А.Г. Шум соосных струй. Изотермические струи. "Ак устический журнал", - 1978, том 24, вып. 6. - С.878-886. 7. Роговцев В.Л., П узанков А.Г., Олдфильд В.Д. Устройство и эксплуатация автотранспортных средств. - М.: Транспорт, 1991. - 432с. 8. Вишняков Н.Н., Вахламов В.К. и др. Автомобиль. М., "Ма шиностроение", 1976. - 296с. 6