Глушитель шума выпуска для двигателя внутреннего сгорания

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к конструкции глушителя шума выпуска для двигателя внутреннего сгорания.
Известен глушитель шума выпуска для двигателя внутреннего сгорания, содержащий цилиндрический корпус с торцевыми крышками, соосные, перфорированные и частично помещенные в корпус впускной и выпускной патрубки, поперечные перегородки, разделяющие корпус на впускную и выпускную резонаторные и промежуточную расширительную камеры и насадку в виде конфузора (см. патент SU №1554486, F01N 1/00, опубл. 24.03.1988).
Наличие в известном глушителе корпуса с торцевыми крышками, соосных, перфорированных и частично помещенных в корпус впускного и выпускного патрубков, поперечных перегородок, разделяющих корпус на впускную и выпускную резонаторные и промежуточную расширительную камеры совпадает с существенными признаками заявляемой полезной модели.
Недостатки известного глушителя заключаются в сравнительно низкой эффективности глушения шума выпуска ДВС.
Также известен глушитель шума выпуска для двигателя внутреннего сгорания, содержащий цилиндрический корпус, переднюю и заднюю торцевые крышки, впускной и выпускной патрубки, сплошную и перфорированную перегородки, установленные на впускном патрубке и делящие корпус на три камеры, при этом впускной патрубок имеет сужение в виде конфузора, установлен на передней торцевой крышке цилиндрического корпуса и заканчивается в расширительной камере, выпускной патрубок установлен на боковой поверхности кожуха перпендикулярно впускному патрубку в зоне выпускной камеры (см. Руководство по техническому обслуживанию и ремонту. Автомобили КАМАЗ типа 4×2, Внешторгиздат, Москва, 1991.).
Наличие в известном глушителе корпуса с торцевыми крышками, соосных, перфорированных и частично помещенных в корпус впускного и выпускного патрубков, перфорированных перегородок, разделяющих корпус на впускную и выпускную резонаторные и промежуточную расширительную камеры, совпадает с существенными признаками заявляемой полезной модели.
Недостатки известного глушителя заключаются в сравнительно низкой эффективности глушения шума выпуска ДВС.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату является глушитель шума выпуска двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус с передней и задней торцевыми стенками и с впускным и выпускным патрубками, поперечные перегородки, разделяющие корпус на камеры, и шумопоглощающий материал, например базальтовое волокно, заполняющий внутреннюю полость, примыкающую к наружной стенке корпуса, причем корпус выполнен в форме эллипсоида с двойными стенками, со стороны впуска аэродинамического потока в корпусе образованы четыре последовательные камеры: первая активная камера, первая реактивная камера, вторая реактивная камера, вторая активная камера, впускной и выпускной патрубки размещены несоосно и закреплены одним концом на передней торцевой стенке корпуса, при этом впускной патрубок выполнен перфорированным в местах его прохождения через первую активную и вторую реактивную камеры и со стороны задней торцевой стенки имеет перфорированную заглушку, а внутри первой реактивной камеры симметрично и по обе стороны от продольной оси корпуса установлены две цилиндрические перфорированные трубы с перфорированными заглушками со стороны передней торцевой стенки, при этом третья по ходу впуска аэродинамического потока перегородка выполнена перфорированной (см. патент RU №2282730, МПК F01N 1/24 (2006.01), опубл. 27.08.2006).
Недостатком известной конструкции является ограниченная эффективность работы глушителя шума выпуска для двигателя внутреннего сгорания при увеличении мощности двигателя.
Была поставлена задача - повысить эффективность работы глушителя шума выпуска для двигателя внутреннего сгорания.
Поставленная задача решается тем, что в глушителе шума выпуска для двигателя внутреннего сгорания, содержащем корпус с двойными стенками, закрытый передней и задней торцевыми крышками с двойными стенками, внутренние стенки которых перфорированы, а пространство между двойными стенками заполнено термошумоизоляционным материалом, перфорированный впускной патрубок и выпускной патрубок, перфорированные перегородки, делящие корпус на камеры, внутри корпуса выполнены три перфорированные перегородки, две малые, делящие внутреннее пространство глушителя на резонаторную камеру, расположенную между двумя промежуточными камерами и одна большая перегородка, образующая выпускную камеру, причем перфорация в большой перегородке имеют трубчатые вставки, выступающие в выпускную камеру, кроме этого, впускной патрубок имеет последовательно расположенные участки: прямой участок, проходящий через промежуточную камеру, поворотный участок, в стенках которого имеется перфорация в виде круглых отверстий в зоне перпендикулярной к плоскости поворота потока и прямой перфорированный участок, перфорация впускного патрубка выполнена с тангенциальными направляющими трапециевидного поперечного сечения, расположенными под углом 35° к касательной к поверхности впускного патрубка
Совокупность отличительных признаков, заключающаяся в том, что «внутри корпуса выполнены три перфорированные перегородки, две малые, делящие внутреннее пространство глушителя на резонаторную камеру, расположенную между двумя промежуточными камерами, и одна большая перегородка, образующая выпускную камеру, причем перфорация в большой перегородке имеют трубчатые вставки, выступающие в выпускную камеру, кроме этого, впускной патрубок имеет последовательно расположенные участки: прямой участок, проходящий через промежуточную камеру, поворотный участок, в стенках которого имеется перфорация в виде круглых отверстий в зоне, перпендикулярной к плоскости поворота потока, и прямой перфорированный участок, перфорация впускного патрубка выполнена с тангенциальными направляющими трапециевидного поперечного сечения, расположенными под углом 35° к касательной к поверхности впускного патрубка», позволяют повысить эффективность работы глушителя шума выпуска для двигателя внутреннего сгорания.
В результате проведенного анализа уровня техники по патентам и другим источникам научно-технической информации, аналога, характеризующегося совокупностью признаков, тождественным всем признакам заявляемого технического решения, обнаружено не было. Это позволяет предположить соответствие, предлагаемого технического решения условию патентоспособности "новизна".
Предлагаемое техническое решение поясняется изображениями:
Фиг. 1 - глушитель шума выпуска для двигателя внутреннего сгорания, общий вид в изометрии со стороны передней торцевой крышки;
Фиг. 2 - то же, общий вид в изометрии со стороны задней торцевой крышки;
Фиг. 3 - то же, общий вид в изометрии без внешней стенки;
Фиг. 4 - то же, общий вид в изометрии без боковой части корпуса;
Фиг. 5 - то же, увеличенный вид резонаторной камеры.
Глушитель шума выпуска для двигателя внутреннего сгорания содержит корпус 1 с двойными стенками, закрытый передней и задней торцевыми крышками 2 и 3 с двойными стенками, впускной патрубок 4, выпускной патрубок 5, перфорированные малые перегородки 6 и большая перегородка 7, делящие корпус 1 на резонаторную камеру 8, промежуточные камеры 9 и выпускную камеру 10. При этом впускной патрубок 4 имеет перфорацию в зоне резонаторной камеры 8, установлен на передней торцевой крышке 2 корпуса 1 и заканчивается в резонаторной камере 8, а выпускной патрубок 5 установлен противоположно впускному патрубку 4 в зоне выпускной камеры 10, впускной патрубок 4 выполнен без сужений поперечного сечения, перфорация прямого участка впускного патрубка 4. Впускной патрубок 4 выходит в резонаторную камеру 8, наружная его часть выступает на некоторое расстояние от передней торцевой крышки 2 глушителя, внутренняя его часть имеет последовательно расположенные участки - прямой участок 11, проходящий через промежуточную камеру 9, поворотный участок 12, в стенках которого имеется перфорация в виде круглых отверстий 13 в зоне перпендикулярной к плоскости поворота потока, прямой перфорированный участок 14, в котором выполнена перфорация в виде тангенциальных направляющих 15 трапециевидного поперечного сечения, расположенных под углом 35° к касательной к поверхности впускного патрубка 4 и круглые отверстия 16. При этом для крепления внутри глушителя впускной патрубок 4 установлен на двух прикрепленных к большой перегородке 7, фиксирующих пластинах 17, одна из которых расположена до мест исполнения тангенциальными направляющих трапециевидного поперечного сечения, другая - после них на выходе впускного патрубка 4. Внутренние стенки корпуса 1 и крышек 3, 2 имеют перфорации 18 и 19. Пространство между перфорированными и наружными стенками заполнено шумотермоизоляционным материалом. Отверстия в большой перегородке 8 имеют трубчатые вставки 20, выступающие в выпускную камеру 10, а в малых перегородках 6 выполнены определенным образом фасонные отверстия 21, входная часть выпускного патрубка 5 выходит внутрь выпускной камеры 10. Глушитель шума выпуска для двигателя внутреннего сгорания собран преимущественно путем соединения деталей сваркой.
Глушитель шума выпуска для двигателя внутреннего сгорания работает следующим образом.
При работе двигателя внутреннего сгорания отработавшие газы поступают во впускной патрубок 4, часть потока газов через перфорации впускного патрубка 4 поступает в резонаторную камеру 8 образованную впускным патрубком 4 внутренними стенками с перфорацией 18 и 19, малыми перегородками 6 и большой перегородкой 8. Тангенциальные направляющие 15 трапециевидного сечения и круглые перфорации впускного патрубка 4 придают потоку газов вращательное движение. Таким образом, резонаторная камера 8 отбирает и аккумулирует в себе энергию газов, а затем возвращает ее разреженному участку газовой волны. Одна часть потока газов из резонаторной камеры 8 попадает в выпускную камеру 10, образованную впускным патрубком 4, передней и задней торцевой крышками 2 и 3, трубчатыми вставками 20, входной частью выпускного патрубка 5, где газы, расширяясь, теряют скорость и звуковую энергию. Две другие части потока газов из резонаторной камеры 8 попадает в выпускную камеру 10, проходя через промежуточные камеры 9, образованные большой перегородкой 7, малыми перегородками 6 и внутренними торцевыми и боковыми стенками с перфорацией 18 и 19, где газы также, расширяясь, теряют скорость и звуковую энергию. Выпускные газы в выпускной камере 10, смешиваясь, дополнительно теряют звуковую энергию и через выпускной патрубок 5 выходят в окружающую среду.
Заявляемое техническое решение позволяет повысить эффективность работы глушителя шума выпуска для двигателя внутреннего сгорания.
Техническое решение соответствует требованию промышленной применимости и возможно для реализации на стандартном технологическом оборудовании.