Глушник шуму випуску двигуна внутрішнього згорання

1. Глушник шуму випуску двигуна внутрішнього згоряння, який містить корпус з передньою та задньою торцевими стінками та з впускним та випускним патрубками, поперечні перегородки, що поділяють корпус на камери, і шумопоглинальний матеріал, наприклад базальтове волокно, що заповнює внутрішню порожнину, яка примикає до зовнішньої стінки корпусу, який відрізняється тим, що корпус виконано у формі еліпсоїда, із подвійними C2 2 (13) 1 3 містить корпус із співвісними впускним та випускним патрубками. [Патент РФ №2189461, МПК F 01N 1/10 «Глушник шуму випуску двигуна внутрішнього згоряння», опубл. 20.09. 2002р.]. У корпусі співвісно впускному та випускному патрубкам установлена внутрішня поздовжня перфорована труба з розміщеними в ній поперечними перфорованими перегородками, що поділяють корпус на розширювальні камери. Порожнина між корпусом глушника та внутрішньою перфорованою трубою заповнена шумопоглинальним матеріалом, наприклад, базальтовим волокном. Розміщення отворів перфорації, діаметри отворів у перегородках та їхня кількість пов'язані між собою математичними залежностями. Недоліком даної конструкції глушника є те, що внаслідок малого протитиску, створюваного глушником потоку відпрацьованих газів, шумоізолююча спроможність глушника буде недостатньою. Через те що даний глушник виконано прохідним, у ньому не використано принцип лабіринтового глушника й закон інтерференції, що тягне за собою низьку ефективність глушіння звуку. Задачею заявленого винаходу є підвищення ефективності глушіння шуму випуску двигуна внутрішнього згоряння. Технічний результат полягає в зниженні протитиску, створюваного глушником потоку газу при одночасному підвищенні експлуатаційних властивостей глушника, що забезпечується шляхом раціональної організації газового потоку й теплообміну, а також оптимального розміщення й виконання основних елементів глушника. Поставлена задача досягається за рахунок того, що в глушнику шуму випуску двигуна внутрішнього згоряння, який містить корпус з передньою та задньою торцевими стінками та з впускним та випускним патрубками, поперечні перегородки, що поділяють корпус на камери, і шумопоглинальний матеріал, наприклад, базальтове волокно, що заповнює внутрішню порожнину, яка примикає до зовнішньої стінки корпусу, новим є те, що корпус виконано у формі еліпсоїда, із подвійними стінками, із боку впуску аеродинамічного потоку в корпусі створені чотири послідовні камери: перша активна камера, перша реактивна камера, друга реактивна камера, друга активна камера, впускний та випускний патрубки розміщені неспіввісно й закріплені одним кінцем на передній торцевій стінці корпусу, при цьому впускний патрубок виконано перфорованим у місцях його проходження через першу активну та другу реактивну камери і з боку задньої торцевої стінки містить перфоровану заглушку, а всередині першої реактивної камери симетрично й по обидва боки від поздовжньої осі корпусу установлені дві циліндричні перфоровані труби з перфорованими заглушками з боку передньої торцевої стінки, при цьому третя по ходу впуску аеродинамічного потоку перегородка виконана перфорованою. Ефективність шумоглушіння підвищується, коли за поверхнею перфорації активних камер 76647 4 глушителя розміщена латунна стінка або шар спресованої металевої нержавіючої стружки. Сукупність заявлених вузлів і деталей і їхнє взаємне розміщення в пристрої дозволяють досягти високої ефективності шумоглушіння. При використанні заявленої конструкції і розміщення впускного та випускного патрубків, розміщення активних і реактивних камер і перфорованих циліндричних труб використано декілька принципів шумоглушіння, таких як закон інтерференції, перетворення звукової енергії в теплову, зниження швидкості потоку за рахунок зміни його напрямку. Сутність винаходу пояснюється кресленнями, на яких зображено: Фіг.1 - глушник у поздовжньому розрізі; Фіг.2 - глушник у поперечному розрізі по А-А Фіг.1; Фіг.3 - глушник вигляд Б на Фіг.1; Фіг.4 - схема руху газів у глушнику; Фіг.5 - глушник, вигляд збоку зі сторони передньої торцевої стінки; Фіг.6 - вигляд В на Фіг.1; Фіг.7 - виглядг на Фіг.5. Глушник шуму випуску двигуна внутрішнього згоряння містить подвійний корпус 1, виконаний у формі еліпсоїда і який складається з внутрішньої 2 та зовнішньої 3 стінок, передньої 4 та задньої 5 торцевих стінок. Корпус 1 глушника виконано еліпсоїдної форми, що забезпечує багаторазове відбивання звукових коливань від внутрішньої 2 та зовнішньої 3 стінок глушника. У корпусі 1 з боку впуску аеродинамічного потоку за допомогою трьох поперечних перегородок 6 та торцевих стінок 4 та 5 створені чотири камери, дві з яких є активними, тобто, заповнені шумопоглинальним матеріалом, наприклад, базальтовим волокном 7: перша активна камера 8, друга активна камера 9, а дві реактивними, у яких відбувається зниження рівня шуму за рахунок розширення газу: перша реактивна камера 10, друга реактивна камера 11. Усі камери глушника створені внутрішньою стінкою 2 корпусу 1 глушника, торцевими стінками 4 та 5 та трьома поперечними перегородками 6. Порожнина між внутрішньою 2 та зовнішньою 3 стінками для зниження хвильового коливання потоку й відвертання появи резонансних частот заповнена базальтовим волокном 7. Глушник шуму виконано непрохідним. Впускний патрубок 12 та випускний патрубок 13 виконані у формі прямого колового циліндра й закріплені одним кінцем із одного боку глушника, на торцевій стінці 4, з боку впуску аеродинамічного потоку. Впускний патрубок 12 зсунений відносно поздовжньої осі корпусу 1 глушника, проходить по довжині внутрішньої поверхні корпусу 1, за винятком другої активної камери 9, а саме, по довжині першої активної камери 8, першої та другої реактивних камер 10 та 11 і закінчується з боку задньої торцевої стінки 5 перфорованою заглушкою 14, що знаходиться в одній площині з третьою по ходу впуску аеродинамічного потоку поперечною перегородкою 6. Третя перегородка 6 виконана перфорованою на всій її поверхні і з 5 підштамповкою 15 для кріплення другим кінцем впускного патрубка 12. Впускний патрубок 12 виконаний перфорованим у місці проходження через першу активну камеру 8 та другу реактивну камеру 11. Випускний патрубок 13 розміщений співвісно з поздовжньою віссю корпусу 1 глушника, проходить тільки через першу активну камеру 8 і виконаний з перфорованими отворами в місці проходження через цю камеру. Випускний патрубок 13 закріплений другим кінцем на першій поперечній перегородці 6 по ходу впуску аеродинамічного потоку. Впускний 12 та випускний 13 патрубки розміщені симетрично відносно великої осі еліпса поперечного перерізу корпусу 1 глушника, причому впускний патрубок 12 зсунений відносно малої осі еліпса, а випускний патрубок 13 знаходиться на цій осі. У корпусі 1 глушника всередині першої реактивної камери 10 симетрично й по обидва боки від поздовжньої осі корпусу 1 установлені дві однакові перфоровані циліндричні труби 16 з перфорованими заглушками 17, установленими з боку передньої торцевої стінки 4 і розміщеними в одній площині з першою по ходу впуску аеродинамічного потоку поперечною перегородкою 6. Перфоровані циліндричні труби 16 твердо закріплені в підштамповці 18 першої та другої поперечних перегородок 6 по ходу впуску аеродинамічного потоку. Перфорація впускного 12 та випускного 13 патрубків та циліндричних труб 16 виконана з різною кількістю та діаметром отворів. Для відвертання вильоту та забивання базальтового волокна, що тягне за собою погіршення акустичних властивостей глушника, за перфорованими отворами активних камер 8 та 9 укладена в два шари латунна сітка 19 або 6-ти міліметровий шар спресованої металевої нержавіючої стружки. Впускний 12 та випускний 13 патрубки, а також циліндричні перфоровані труби 16 виготовлені з листа, скрученого трубою внахльоСт. Глушник функціонує наступним чином. Спрацьовані гази від двигуна внутрішнього згоряння по перфорованому впускному патрубку 12 надходять до першої активної камери 8, у якій звукова енергія проникає в базальтове волокно 7, втрачає свою швидкість й перетворюється в теплову енергію. Далі основний потік газу роздвоюється, одна частина його проходить через перфоровані отвори заглушки 14, потрапляючи до другої активної камери 9, де він перетворюється в теплову енергію, а, вертаючись із другої активної камери 9, через перфорацію впускного патрубка 76647 6 12, повертаючись на 90°, потрапляє до другої реактивної камери 11, де відбувається його розширення, що супроводжується частковою втратою звукової енергії. Друга частина основного потоку газу, рухаючись по впускному патрубку 12, дійшовши до його перфорованої ділянки, входить до другої реактивної камери 11. Далі, розширюючись, частина потоку газу через перфорацію третьої по ходу впуску аеродинамічного потоку перегородки 6, потрапить до другої активної камери 9, а друга частина газу, частково відбиваючись від внутрішньої стінки 2, потрапляє до двох однакових перфорованих циліндричних труб 16. При цьому в другій реактивній камері 11 відбувається зустрічний рух газу, що значно зменшує його швидкість згідно з законом інтерференції. Проходячи через перфорацію труб 16, потік потрапляє до першої реактивної камери 10. Відбиваючись від внутрішньої стінки 2 корпусу 1, виходячи з перфорованих отворів за всім периметром циліндричних труб 16, потік газу зменшує свою швидкість, за рахунок направлення даного газового потоку назустріч основному, що йде від впускного патрубка 12. Через перфоровані заглушки 17 частина потоку потрапляє до першої активної камери 8. Основний потік газів і звуку з першої реактивної камери 10 потрапляє до випускного патрубка 13 і додатково направляється до активної камери 8. Основний потік газу виходить із глушника назовні по випускному патрубку 13 із першої реактивної камери 10. Потік газів змінює свій напрямок декілька раз, що відповідає лабіринтовому типу глушіння при незначному опорі системи випуску. За рахунок впускного патрубка 12, що проходить по довжині всіх камер глушника, за винятком другої активної камери 9, збільшується стовп аеродинамічного потоку (газу), що надходить, який впливає на протитиск газу, зменшуючи його. Цьому же сприяє й перфорація другої реактивної камери 11. Таким чином, завдяки використанню активних та реактивних камер глушника, багаторазовому відбиванню звукових коливань від стінок та перегородок глушника та організації зустрічних потоків газу, а також взаємодії з розміщеним в активних камерах глушника базальтового волокна з потоком газу, досягається висока ефективність шумоглушіння. Винахід дозволяє якісно знижувати шум процесу випуску ДВЗ при низькому протитиску, створюваному глушником. 7 76647 8 9 Комп’ютерна верстка О. Чепелев 76647 Підписне 10 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601