ГЛУШИТЕЛЬ ВЫХЛОПА

Настоящее устройство относится к транспортному машиностроению, а именно к глушителям выхлопа.
Известен глушитель выхлопа для двигателей внутреннего сгорания (патент на изобретение RU 2172847, МПК F01N 1/08, приоритет 24.01.2000 г.), содержащий корпус, три внутренние перегородки, образующие с корпусом четыре рабочие камеры, впускную, перфорированную промежуточную трубу и выпускную трубу, при этом выпускная труба соединяет четвертую рабочую камеру с атмосферой.
Недостатком данного глушителя является невысокая акустическая эффективность снижения шума среднечастотного диапазона, сложная конструкция из четырех труб и сложная технология изготовления из-за малой жесткости закрепления перегородки на промежуточной трубе.
Известен многокамерный глушитель шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания (патент на изобретение RU 2322592, МПК F01N 1/02, приоритет 11.05.2005 г.), содержащий корпус овального поперечного сечения с торцовыми стенками, в котором, по крайней мере, образованы смежная впускная и выпускная камеры, разделенные общей перегородкой, а также соосный впускной и выпускной патрубки, причем выпускной патрубок сообщается с выпускной камерой через открытый прямой срез, в общей перегородке между впускной и выпускной камерами выполнены, по крайней мере, две группы компенсационных отверстий, которые расположены в зоне малой оси овала перегородки на ее противоположных сторонах и симметрично относительно большой оси овала перегородки, при этом расположение отверстий в каждой из групп симметрично относительно малой оси овала перегородки.
Недостатками данной конструкции является повышенное противодавление газового потока из-за наличия глухой заглушки во впускной трубе по ходу потока газов.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному техническому решению по совокупности существенных признаков является глушитель выхлопа для двигателей внутреннего сгорания (патент на изобретение RU 2224896, МПК F01N 1/08, приоритет 22.05.2002 г.), содержащий полый цилиндрический корпус, три поперечные перегородки, образующие в полости корпуса четыре камеры, впускную трубу, промежуточную трубу, установленную на поперечных перегородках, исходящую из первой камеры и имеющую боковые отверстия в зоне второй камеры, и выпускную трубу, причем промежуточная труба соединяет первую камеру с четвертой, впускная труба имеет боковое отверстие в зоне первой камеры полого корпуса.
Недостатком данного глушителя являются низкие акустические характеристики по снижению среднечастотного спектра шума, за счет недостаточных дросселирования и интерференции звуковой энергии потока газов в первой камере.
Технической проблемой, на решение которой направлена полезная модель, является создание глушителя с оптимальным глушением среднечастотного спектра шума, снижением аэродинамического сопротивления, обеспечивающего общее снижение шума, и, как следствие, улучшение потребительских свойств автомобиля.
Решение указанной технической проблемы обеспечено тем, что глушитель выхлопа содержит полый цилиндрический корпус, три поперечные перегородки, образующие в полости корпуса четыре камеры, впускную трубу, имеющую перфорационные отверстия в зоне первой камеры, промежуточную трубу, соединяющую первую камеру с четвертой и имеющую боковые перфорационные отверстия в зоне второй камеры, установленную на поперечных перегородках, по крайней мере, две из которых имеют перфорационные отверстия, и выпускную трубу, причем впускная труба связывает выхлопной тракт двигателя с третьей камерой, при этом ее свободный конец с зазором закреплен на поперечной перегородке, длины впускной и промежуточной труб равны, а выпускная труба расположена в четвертой камере.
Входные срезы промежуточной и выпускной труб выполнены в виде раструбов.
Впускная и выпускная трубы расположены выше, а промежуточная труба ниже горизонтальной оси корпуса.
Техническим результатом является снижение уровня шума выхлопа, в том числе, за счет снижения шума среднечастотного спектра и снижение расхода топлива автомобиля за счет обеспечения невысоких показателей противодавления.
Сравнение заявленного технического решения с уровнем техники по научно-технической и патентной документации на дату приоритета в основной и смежных рубриках показывает, что совокупность существенных признаков заявленного решения ранее не была известна, следовательно, техническое решение соответствует условию патентоспособности "новизна".
Анализ известных технических решений в данной области техники показал, что предложенное устройство имеет признаки, которые отсутствуют в технических решениях, а использование их в заявленной совокупности дает возможность получить новый технический результат, следовательно, предложенное техническое решение имеет изобретательский уровень по сравнению с существующим уровнем техники.
Предложенное техническое решение промышленно применимо, т.к. может быть изготовлено промышленным способом, работоспособно, осуществимо и воспроизводимо, следовательно, соответствует условию патентоспособности "промышленная применимость".
Полезная модель поясняется чертежами:
фигура 1 - продольный разрез глушителя выхлопа;
фигура 2 - сечение А-А глушителя выхлопа;
фигура 3 - сечение Б-Б глушителя выхлопа.
Глушитель выхлопа содержит полый цилиндрический корпус 1 овального поперечного сечения (см. фиг. 1), три поперечные перегородки 2, 3 и 4, образующие в полости корпуса 1 четыре последовательные камеры 5, 6, 7, 8. Впускная труба 9 расположена выше горизонтальной оси корпуса 1, жестко закреплена на основании 10 корпуса 1, установлена на поперечных перегородках 2, 3 и с зазором закреплена при помощи удерживающих элементов 11 на поперечной перегородке 4. Величина зазора составляет примерно 1/3 диаметра впускной трубы 9. Впускная труба 9 связывает выхлопной тракт двигателя с зоной первой камеры 5 через перфорационные отверстия 12 и зоной третьей камеры 7 через основное отверстие. Суммарная площадь перфорационных отверстий 12 в 2,5-3,5 раза больше площади основного сечения впускной трубы 9. Промежуточная труба 13, имеющая раструб на входе, установлена на поперечных перегородках 2, 3, 4 и расположена в зоне каждой камеры 5, 6, 7, 8, ниже горизонтальной оси корпуса 1. В зоне второй камеры 6 в промежуточной трубе 13 выполнены боковые перфорационные отверстия 14, обращенные от горизонтальной оси корпуса 1. Суммарная площадь перфорационных отверстий 14 примерно в пять раз меньше площади основного сечения промежуточной трубы 13. Выпускная труба 15, имеющая раструб на входе, жестко закреплена на основании 16 корпуса 1 и снабжена дополнительными удерживающими элементами 17. Выпускная труба 15 расположена выше горизонтальной оси корпуса 1 соосно впускной трубе 9 в зоне четвертой камеры 8, которую связывает с атмосферой. Первые две перегородки 2, 3 являются идентичными и имеют перфорационные отверстия 18, 19 (соответственно) (см. фиг. 2), обеспечивающие связь первой 5, второй 6, третьей 7 камер. Третья перегородка 4 - глухая, но может быть выполнена и с перфорационными отверстиями 20. Например, перфорационные отверстия 20 в третьей перегородке 4 могут располагаться выше горизонтальной оси вдоль стенок корпуса 1 (см. фиг. 3).
Глушитель работает следующим образом.
Отработавшие выхлопные газы поступают в полость корпуса 1 через впускную трубу 9, которая распределяет поток газов следующим образом: часть газов, расширяясь, выходит через основное отверстие в третью камеру 7, часть газов, дросселируя, выходит через отверстия 12 в первую камеру 5. Выхлопные газы, оказавшиеся в третьей камере 7, через отверстия 19 второй перегородки 3 попадают во вторую камеру 6. Из второй камеры 6 основной поток газов через отверстия 18 первой перегородки 2, проходя второе дросселирование, попадает в первую камеру 5, а небольшая часть газов через отверстия 14 попадает в промежуточную трубу 13. В первой камере 5 происходит интерференция потоков газов, выходящих через отверстия 12 впускной трубы 9 и отверстия 18 первой перегородки 2, что позволяет гасить звуковую энергию. Потоки газа, попавшие из первой камеры 5 в промежуточную трубу 13, смешиваются с потоком газа из второй камеры 6 и выходят через основное отверстие в четвертую камеру 8. Когда в третьей перегородке 4 выполнены отверстия 20, то незначительная часть газов из третьей камеры 7 дросселирует в четвертую камеру 8. Из четвертой камеры 8 поток газа попадает в основное отверстие выпускной трубы 15, с последующим выходом в атмосферу.
Такое выполнение глушителя выхлопа позволяет снизить уровень шума выхлопа, в том числе за счет снижения шума среднечастотного спектра, и снизить расход топлива автомобиля за счет обеспечения невысоких показателей противодавления.