Патент на изобретение №2309268

(54) ГЛУШИТЕЛЬ ШУМА ВЫПУСКА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

(57) Реферат:

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в глушителях двигателей внутреннего сгорания. Технический результат – расширение диапазона шумоглушения. Глушитель шума выпуска двигателя внутреннего сгорания содержит корпус, разделенный на камеры шумоглушения при помощи, по меньшей мере, двух перфорированных разделительных элементов, впускной и выпускной патрубки. Замыкающая часть впускного патрубка размещена внутри корпуса и выполнена расширяющейся. Разделительные элементы выполнены в виде усеченных конусов с общим малым основанием, ориентированным в сторону выпускного патрубка. Корпус изнутри облицован слоями звукопоглощающего материала, выполненного на основе алюминесодержащих сплавов, с последующим наполнением их гидридом титана или воздухом с плотностью в пределах 0,5…0,9 кг/м³ со следующими прочностными свойствами: прочность на сжатие в пределах 5…10 МПа, прочность на изгиб в пределах 10…20 МПа. 1 ил.

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в глушителях двигателей внутреннего сгорания.

Известен глушитель шума выпуска двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус, разделенный на камеры шумоглушения при помощи, по меньшей мере, двух перфорированных разделительных элементов, впускной и выпускной патрубки, причем замыкающая часть впускного патрубка размещена внутри корпуса и выполнена расширяющейся, а разделительные элементы выполнены в виде усеченных конусов с общим малым основанием, ориентированным в сторону выпускного патрубка (авторское свидетельство №1062414, опубл. 23.12.1983 г., прототип).

Известные глушители имеют достаточно высокую эффективность в узком ограниченном диапазоне частот.

Технический результат – расширение диапазона шумоглушения.

Это достигается тем, что в гушителе шума выпуска двигателя внутреннего сгорания, содержащем корпус, разделенный на камеры шумоглушения при помощи, по меньшей мере, двух перфорированных разделительных элементов, впускной и выпускной патрубки, причем замыкающая часть впускного патрубка размещена внутри корпуса и выполнена расширяющейся, а разделительные элементы выполнены в виде усеченных конусов с общим малым основанием, ориентированным в сторону выпускного патрубка, корпус изнутри облицован слоями звукопоглощающего материала, выполненного на основе алюмиинесодержащих сплавов, с последующим наполнением их гидридом титана или воздухом с плотностью в пределах 0,5…0,9 кг/м³ со следующими прочностными свойствами: прочность на сжатие в пределах 5…10 МПа, прочность на изгиб в пределах 10…20 МПа.

На чертеже представлен глушитель, продольный разрез.

Глушитель шума выпуска двигателя внутреннего сгорания содержит корпус 1, разделенный при помощи, по меньшей мере, двумя перфорированными разделительными элементами на камеры 2, 3, 4 шумоглушения. Впускной патрубок 5 частично размещен внутри корпуса 1. Замыкающая часть 6 патрубка 5 выполнена расширяющейся. К камере 4 подключен выпускной патрубок 7. Участок корпуса 1, примыкающий к патрубку 7, выполнен также конусным. Перфорированные разделительные элементы выполнены в виде усеченных конусов 8 и 9 с общим малым основанием 10, ориентированным в сторону выпускного патрубка 7. Корпус 1 изнутри облицован слоями 11 и 12 звукопоглощающего материала, выполненного на основе алюминесодержащих сплавов, с последующим наполнением их гидридом титана или воздухом с плотностью в пределах 0,5…0,9 кг/м³ со следующими прочностными свойствами: прочность на сжатие в пределах 5…10 МПа, прочность на изгиб в пределах 10…20 МПа.

Глушитель шума выпуска двигателя внутреннего сгорания работает так. При работе двигателя поток выхлопных газов поступает через впускной патрубок 5 и в камеру 2 шумоглушения, где происходит снижение скорости потока. Наличие полости между корпусом 1 и замыкающей частью 6 патрубка 5 способствует сглаживанию пульсаций давления в потоке. В камере 2 средняя скорость потока остается почти постоянной по всей длине конуса 8 за счет равномерного выхода газа через отверстия в ней. При этом направление движения и скорость потока через отверстия меняются незначительно за счет конусности поверхности и величины общей площади проходных сечений отверстий. Скорость и направление потока незначительно изменяются и в камере 3, из которой газы поступают в камеру 4 через отверстия в выходном конусе 9. За счет уменьшения общей площади сечений отверстий в конусе 9 и конусности задней части корпуса 1 в камере 4 скорость газа плавно увеличивается без резкого изменения направления. Снижение пульсаций давления газа, обеспечение более равномерной скорости при минимальных изменениях направления движения потока обеспечивают снижение потерь мощности двигателя на преодоление сопротивления глушителя.

Одновременно обеспечивается поглощение широкой полосы звуковых частот. Звуковые волны, попадая в камеру 2, многократно отражаются от внутренних стенок конусов 8 и 9. В камере 2 вследствие постепенного уменьшения сечения конуса 8 в направлении движения отработавших газов происходит возрастание акустической инерционности газов и за счет этого дальнейшее шумоглушение. Часть энергии звуковых волн проходит через отверстия и стенку конуса 8 и интерференционную камеру 3, где за счет дискретности и сдвига впуска газа происходит явление интерференции, обеспечивающее взаимное погашение волн в широком диапазоне звуковых частот. Незначительная часть энергии звуковых колебаний рассеивается через корпус 1, а оставшаяся часть энергии шума гасится в камере 4 и выходном патрубке 3.

Формула изобретения

Глушитель шума выпуска двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус, разделенный на камеры шумоглушения при помощи, по меньшей мере, двух перфорированных разделительных элементов, впускной и выпускной патрубки, причем замыкающая часть впускного патрубка размещена внутри корпуса и выполнена расширяющейся, а разделительные элементы выполнены в виде усеченных конусов с общим малым основанием, ориентированным в сторону выпускного патрубка, отличающийся тем, что корпус изнутри облицован слоями звукопоглощающего материала, выполненного на основе алюминесодержащих сплавов с последующим наполнением их гидридом титана или воздухом с плотностью в пределах 0,5-0,9 кг/м³ со следующими прочностными свойствами: прочность на сжатие в пределах 5-10 МПа, прочность на изгиб в пределах 10-20 МПа.

РИСУНКИ