ГЛУШИТЕЛЬ ШУМА ВЫХЛОПА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Полезная модель относится к области технической акустики и может быть использована для снижения шума выхлопа двигателей внутреннего сгорания, в частности, автомобилей.
Известен глушитель выхлопа для двигателей внутреннего сгорания, описанный в патенте РФ №2224896, МПК 7 F 01 N 1/08 (опубликован 27.02.2004 г.), содержащий полый корпус с тремя поперечными перегородками, центральную впускную трубу, связывающую выхлопной тракт двигателя со второй камерой, коаксиальную трубу, установленную на поперечных перегородках, исходящую из первой камеры и имеющую боковые отверстия в зоне второй камеры, и центральную выпускную трубу, исходящую из третьей камеры и имеющую боковые отверстия в зоне четвертой камеры, причем коаксиальная труба соединяет первую камеру с четвертой, каждая из трех перегородок имеет перфорацию, впускная труба имеет боковое отверстие в зоне первой камеры, а выпускная труба имеет боковое отверстие в зоне третьей камеры. Недостатком данного глушителя, выбранного в качестве аналога, является его сложная конструкция и высокое гидравлическое сопротивление.
В качестве прототипа выбрана полезная модель глушителя шума выхлопа (свидетельство РФ №26595, МПК 7 F 01 N 1/00, опубликовано 10.12.2002 г.), содержащего корпус с передней и задней торцевыми стенками, две поперечные перегородки, соосные впускной и выпускной перфорированные патрубки, при этом внутренний срез впускного патрубка
выполнен сужающимся в виде конфузора, а впускная и выпускная камеры заполнены звукопоглощающей набивкой. Недостатком данного глушителя является относительно большое гидравлическое сопротивление за счет сужения внутреннего среза впускного патрубка.
Задачей, решаемой предлагаемым техническим решением, является снижение гидравлического сопротивления при одновременном упрощении конструкции глушителя. Это достигается тем, что в глушителе шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания, содержащем корпус с передней и задней торцевыми стенками, впускной и выпускные патрубки и звукопоглощающую набивку, расположенную внутри корпуса глушителя, впускной патрубок имеет Г-образную форму и входит внутрь глушителя через боковую поверхность корпуса, а срезы выпускных патрубков, находящиеся внутри глушителя, располагаются в узловой зоне минимальных значений звукового давления первой собственной резонансной формы продольных колебаний объема газа, заключенного в полости глушителя. Это позволяет уменьшить величину гидравлического сопротивления глушителя и упростить его конструкцию. Заявляемое техническое решение имеет отличия от прототипа, т.е. удовлетворяет критерию «новизна» и не следует явным образом из изученного уровня техники. Предлагаемая полезная модель может найти применение в промышленности, т.е. характеризуется «промышленной применяемостью».
Сущность полезной модели поясняется на фиг.1. Глушитель содержит корпус 1 с передней 2 и задней 3 торцевыми стенками, впускной патрубок 4, имеющий Г-образную форму и входящий в глушитель через боковую поверхность корпуса 1 и выпускные патрубки 5. При этом срезы выпускных патрубков 5, находящиеся внутри глушителя, располагаются в узловой зоне минимальных значений звукового давления первой собственной резонансной формы продольных колебаний объема газа, заключенного в полости глушителя. Этим достигается максимальный
эффект снижения шума глушителем. Внутри полости глушителя установлена звукопоглощающая набивка 6, удерживаемая от высыпания и выдувания сеткой 7. Звукопоглощающая набивка 6 может располагаться и вблизи передней торцевой стенки 2 (на фиг.1 не показано).
0
0
Работает заявляемый глушитель следующим образом. Выхлопные газы поступают от двигателя внутреннего сгорания (на фиг.1 не показан) через Г-образный впускной патрубок 4 внутрь глушителя, объем которого ограничен корпусом 1 и торцевыми стенками 2 и 3. Внутри глушителя возбуждаются, преимущественно, продольные колебания газовой среды на первой резонансной форме колебаний. При этом максимальные значения звукового давления (пучности) реализуются вблизи торцевых стенок 2 и 3, а минимальное значение (узел) реализуется вблизи середины длины глушителя (в сечении х, при этом общая длина глушителя равна 2l). Срезы впускных патрубков 5 также находятся в сечении x, чем достигается максимальный эффект снижения шума глушителем. Г-образность впускного патрубка 4 также создает дополнительное снижение шума, т.к. резкий поворот трубопровода, внутри которого распространяется газовый поток, приводит к снижению шума. Звукопоглощающая набивка 6, например базальтовое супертонкое волокно, поглощает энергию колебаний газовой среды на первой резонансной форме продольных колебаний, а также на более высоких формах (второй, третьей и т.д.). Для этого длина набивки должна составлять приблизительно l/2, т.е. четверть длины глушителя. Далее выхлопные газы через выпускные патрубки 5 удаляются из глушителя в атмосферу.
Описанная выше конструкция глушителя позволяет эффективно снижать шум выхлопа двигателя внутреннего сгорания при низкой величине гидравлического сопротивления глушителя. В ОАО «Автомобильный завод «Урал» изготовлен опытный образец заявляемого глушителя с двумя выпускными патрубками. При величине
гидравлического сопротивления 2,8 кПа эффективность снижения шума составила 13-15 дБ.