ГЛУШИТЕЛЬ ШУМА

Предполагаемая полезная модель относиться к области машиностроения, в частности автомобилестроения, и может быть использовано для снижения шума в двигателях внутреннего сгорания.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели является глушитель шума, содержащий корпус, разделенный перегородкой с выполненным в ней отверстием на две полости, сообщающиеся с общим входным и выходным патрубками [а.с. №380851 F01n 1/06; G10k 11/00, 1973 - прототип].
Недостатком известного глушителя шума является большое аэродинамическое сопротивление потоку выпускных газов с высоким уровнем шума и потерей мощности двигателя, создаваемой внутренней перегородкой, что снижает эффективность работы глушителя шума.
Технической задачей заявляемой полезной модели является повышение эффективности работы глушителя шума за счет снижение аэродинамического сопротивления отработанных газов при сохранении мощности двигателя внутреннего сгорания.
Техническая задача решается тем, что глушитель шума, содержащий две сообщающиеся полости, с общими входным и выходным патрубками, при этом он выполнен в виде двух металлических труб - прямоточной и жестко смонтированной по ней спиралеобразной, с прорезью, выполненной по линии контакта труб, с образованием двух сообщающихся между собой полостей.
Сущность полезной модели заключается в том, что при разделении потока отработанных газов, направленных в прямоточную и спиралеобразную трубы происходит наложение звуковых волн друг на друга в противофазе, равной x+π/2, на частотах, равных половине длины звуковой волны, в результате чего происходит гашение звуковых волн входящих потоков газа, а отсутствие перегородки на пути движения потоков отработанных газов позволяет сохранить мощность двигателя внутреннего сгорания, что в сравнении с прототипом обеспечивает заявляемой полезной модели новый технический результат.
Заявляемая полезная модель поясняется графическим материалом:
- на фиг.1 схематично представлен глушитель шума;
- на фиг.2 показан горизонтальный разрез глушителя шума;
- на фиг.3 показан график звуковых волн в трубах 1 и 2;
- на фиг.4 схематично представлен фрагмент глушителя.
Глушитель шума содержит металлические трубы прямоточную металлическую трубу 1 с жестко смонтированной на ней спиралеобразной металлической трубой 2, по линии контакта труб выполнена сплошная прорезь 3, с образованием двух сообщающихся между собой полостей, с общим входным 4 и общим выходным 5 патрубками. При чем длину спиралеобразной трубы выбирают в соответствии с зависимостью:
где
1
L - длина прямоточной трубы;
2
L - длина спиралеобразной трубы;
х - разность хода звуковых волн в прямоточной и спиралеобразной трубах.
Устройство работает следующим образом.
Отработанные газы направляются во входной патрубок 4 из которого, разделяясь на два потока, попадают в прямоточную 1 и спиралеобразную 2 трубы. При этом при одинаковой скорости, разной длине пути прохождения двух газовых потоков, по линии соединения полостей в прорези 3 происходит наложение звуковых волн друг на друга в противофазе на частотах, равных половине длине звуковой волны, в результате чего происходит гашение звуковых волн входящих потоков газа. После прохождения труб 1 и 2 отработанные газы попадают в выходной патрубок 5.
В таблице приведены результаты испытаний глушителей шума при различных конструктивных параметрах глушителя шума.
Таблица
№
Общий уровень шума, Дб
Длина трубы, мм
Диаметр, мм
L<sub>1</sub>
L<sub>2</sub>
d<sub>1</sub>
d<sub>2</sub>
1
71,2
500
800
50
100
2
63,2
1000
2000
50
100
3
63,4
1500
3000
75
150
4
63
2000
4000
100
200
5
70,8
2500
4200
110
250
Прототип
73,2
-
-
-
-
Из анализа результатов испытаний видно, что в глушителе шума, выполненного по примеру 4, уровень шума в сравнении с прототипом, снижен на 10%. При этом отсутствие аэродинамического сопротивления потоку отработанных газов позволяет сохранить мощность двигателя внутреннего сгорания.