Глушитель-искрогаситель
Использование: в области двигателестроения, в частности в устройствах для глушения шума и искрогашения.
Цель изобретения — повышение эффективности глушения шума и искрогашения. Сущность изобретения: глушитель-искрогаситель содержит впускной патрубок, корпус с перегородками-рассекателями и выходное отверстие. Новым в глушителе-искрогасителе является выполнение корпуса в виде щелевого диффузора, длина щели на выходе которого больше ширины, причем перегородки-рассекатели установлены поперек щели. Отношение ширины щели к ее длине в поперечном сечении находится в пределах от 0,001 до 0,5. Корпус с обеих сторон выполнен с вмятинами, образующими раздельные каналы, расположенные веерообразно по направлению к выходному отверстию. Выходная щель в поперечном сечении выполнена ломаной или зигзагообразной. Перегородки-рассекатели выполнены клинообразными, обтекаемой формы и расположены радиально.
Глушитель-искрогаситель снабжен пластинами, каждая из которых выполнена в виде сектора круга, образующими выходную щель корпуса, 7 з.п.ф., 6 ил.
Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к устройствам для глушения шума и искрогашения в двигателях внутреннего сгорания, компрессорах и других поршневых машинах.
Известен также глушитель-искрогаситель, содержащий корпус, внутри которого расположена выхлопная труба, а торцовые концы корпуса имеют окна [1] Известные глушители-искрогасители неэффективно заглушают шум, имеют большое сопротивлением движению, не приспособлены для искрогашения.
Целью изобретения является повышение эффективности глушения шума и искрогашения.
Указанные задачи достигаются тем, что в глушителе-искрогасителе, содержащем впускной патрубок, корпус с перегородками-рассекателями и выходное отверстие, корпус выполнен в виде щелевого диффузора, длина щели на выходе которого больше ее ширины, причем перегородки-рассекатели установлены поперек щели. Отношение ширины щели к ее длине в поперечном сечении находится в пределах от 0,001 до 0,5.
В первом варианте исполнения корпус имеет с обеих сторон вмятины, образующие раздельные каналы для движения газов, причем указанные каналы имеют веерообразный переход к выходному отверстию.
Во втором варианте исполнения корпуса щель выходного отверстия выполнена в сечении в виде ломаной, например по конфигурации изгибов машин или зигзагообразно.
Перегородки-рассекатели выполнены клинообразными, обтекаемой формы и расположены радиально. Глушитель-искрогаситель снабжен пластинами, каждая из которых выполнена в виде сектора круга, образующим выходную щель корпуса.
На фиг. 1 изображен глушитель-искрогаситель, общий вид; на фиг.2 разрез А-А по фиг.1; на фиг.3 разрез Б-Б по фиг.1; на фиг.4 сечение выходного отверстия Г-Г продолговатой формы; на фиг.5 то же зигзагообразной формы; на фиг.6 то же в виде ломаной линии, по конфигурации узлов машин.
Глушитель-искрогаситель содержит корпус 1, жестко связанный с выходным патрубком 2. Корпус 1 имеет выходное отверстие 3. Выходное отверстие 3 выполнено в виде щели (щелевого отверстия), образованной пластинами 4 и 5 корпуса. Корпус имеет веерообразную форму в виде щелевого диффузора. Сверху и снизу в средней части корпуса образованы вмятины 6 и 7, при помощи которых образован канал для движения газов к выходному отверстию глушителя-искрогасителя (фиг. 3). Нижняя и верхняя пластины выходного отверстия скреплены друг с другом с помощью обтекаемых перегородок-рассекателей 8. Обычно рассекатели 8 расположены радиально.
Выходное отверстие 3 глушителя-искрогасителя может быть выполнено также зигзагообразным или же ломаных по конфигурации узлов 9.
Оптимальное отношение ширины щели к ее длине в поперечном сечении находится в пределах от 0,001 до 0,5, а именно k h/B 0,001 0,5 где k отношение ширины щели к его длине; h ширина щели; B длина щели.
Глушитель-искрогаситель работает следующим образом. Поток газов с фронтом высокого давления из выпускной трубы по входному патрубку 2 поступает внутрь корпуса 1 глушителя-искрогасителя. Направляемые пластинами контура корпуса газы начинает расширяться, причем расширению газов способствуют каналы, образованные вмятинами 6 и 7. Расширение газов на данном этапе способствует снижению энергии выпускных газов. Далее газы соударяются, направляемые верхними и нижними пластинами 4 и 5, теряют часть энергии и следуют к выходному отверстию 3, рассекаются рассекателями 8, проходят через узкую щель выходного отверстия 3, теряют дополнительно часть энергии и выбрасываются в атмосферу. Искры и несгоревшие продукты сгорания вместе с потоком газа следуют внутри корпуса, соударяются друг с другом, особенно в области выходного отверстия, и гасятся. Предложенное устройство позволяет повысить эффективность глушения шума и гашения искр за счет многократного расширения и соударения потоков газа и разделения на мелкие струи. Другим преимуществом глушителя-искрогасителя является возможность вариации его компоновки, что позволяет выполнять его облегающим корпусные детали машин и механизмов и за счет этого создавать дополнительную звукоизоляцию. Кроме того, достигается социальный эффект, выражающийся в снижении воздействия шума на человека.
1. Глушитель-искрогаситель, содержащий впускной патрубок, корпус с перегородками-рассекателями и выходное отверстие, отличающийся тем, что корпус выполнен в виде щелевого диффузора, длина щели на выходе которого больше ее ширины, причем перегородки рассекатели установлены поперек щели.
2. Глушитель-искрогаситель по п.1, отличающийся тем, что отношение ширины щели к ее длине в поперечном сечении равно 0,001-0,5.
3. Глушитель-искрогаситель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что корпус с обеих сторон выполнен с вмятинами, образующими раздельные каналы, расположенные веерообразно по направлению к выходному отверстию.
4. Глушитель-искрогаситель по пп. 1-3, отличающийся тем, что выходная щель в поперечном сечении выполнена ломанной.
5. Глушитель-искрогаситель по пп. 1-4, отличающийся тем, что выходная щель в поперечном сечении выполнена зигзагообразной.
6. Глушитель-искрогаситель по пп. 1-5, отличающийся тем, что перегородки-рассекатели выполнены клинообразными и расположены радиально.
7. Глушитель-искрогаситель по п. 6, отличающийся тем, что перегородки-рассекатели выполнены обтекаемой формы.
8. Глушитель-искрогаситель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что он снабжен пластинами, каждая из которых выполнена в виде сектора круга, образующими выходную щель корпуса.
Источник статьи: http://findpatent.ru/patent/206/2067189.html
Является ли глушитель искрогасителем
Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к двигателестроению, а именно к глушителям-искрогасителям шума выпуска двигателя внутреннего сгорания.
Известен глушитель шума выпуска 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 снабжен конфузором и установлен на передней торцевой крышке цилиндрического корпуса и заканчивается в третьей камере, выпускной патрубок установлен на боковой поверхности кожуха перпендикулярно впускному патрубку в зоне средней камеры (Руководство по техническому обслуживанию и ремонту. Автомобили КАМАЗ типа 4×2, Внешторгиздат, г. Набережные Челны, 1991 г., с.50, рис.32).
Наиболее близким к заявляемому техническому решению по совокупности существенных признаков является глушитель шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания, содержащий цилиндрический корпус с торцевыми крышками, соосные перфорированные впускной и выпускной патрубки, поперечные перегородки, разделяющие корпус на впускную и выпускную резонансные и промежуточную расширительную камеры, и насадку, выполненную в виде конфузора, установленного в зоне входного торца выпускного патрубка большим основанием в сторону впускного патрубка, а малым основанием сопряженного с входным торцом выпускного патрубка. При этом впускной патрубок размещен во впускной камере, а выпускной патрубок — в выпускной и промежуточной камерах, а поперечная перегородка, размещенная между промежуточной и выпускной камерами, снабжена перфорацией (см. пат.SU №1554486, МПК F01N 1/00, опубл. 27.11.1995).
Недостатком известных технических решений является недостаточная эффективность работы глушителя шума выпуска двигателя внутреннего сгорания.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является повышение эффективности работы глушителя-искрогасителя шума выпуска двигателя внутреннего сгорания при эффективном искрогашении.
Для решения поставленной задачи глушитель-искрогаситель шума выпуска двигателя внутреннего сгорания, содержащий цилиндрический корпус с торцевыми крышками, соосные перфорированные впускной и выпускной патрубки, поперечные перегородки, разделяющие корпус на камеры и из которых по крайне мере одна выполнена перфорированной, насадку, выполненную в виде конфузора, установленного в зоне входного торца выпускного патрубка, содержит перфорированную вставку цилиндрической формы, установленную внутри корпуса, и дополнительную поперечную перегородку, размещенную в месте входного торца выпускного патрубка с образованием дополнительной промежуточной камеры, при этом насадка установлена внутри выпускного патрубка и сопряжена с его входным торцом большим основанием конфузора, а перфорация впускного патрубка выполнена в виде трапециевидных отверстий, образованных тангенциальными направляющими, и круглых отверстий, кроме того, впускной патрубок размещен в двух камерах, а на его выпускном торце установлен конический рассекатель, направленный вовнутрь впускного патрубка. Перфорация впускного патрубка может иметь пять зон, соотношение площадей которых начиная с входной части патрубка предпочтительно составляет 5:1:22:1:17, а расстояния между передней торцевой крышкой и первой поперечной перегородкой, первой перегородкой и задним торцом впускного патрубка, задним торцом впускного патрубка и второй перегородкой предпочтительно составляют соотношение L1:L2:L3=1:5/6:3/5, кроме того, между цилиндрическими корпусом и вставкой может быть размещено базальтовое волокно и все поперечные перегородки могут быть выполнены перфорированными.
Совокупность отличительных признаков, заключающаяся в том, что глушитель-искрогаситель содержит перфорированную вставку цилиндрической формы, установленную внутри корпуса, и дополнительную поперечную перегородку, размещенную в месте входного торца выпускного патрубка с образованием дополнительной промежуточной камеры, при этом насадка установлена внутри выпускного патрубка и сопряжена с его входным торцом большим основанием конфузора, кроме того, впускной патрубок размещен в двух камерах, а на его выпускном торце установлен конический рассекатель, направленный вовнутрь впускного патрубка, повышает эффективность работы глушителя-искрогасителя шума выпуска двигателя внутреннего сгорания при эффективном искрогашении. При этом выполнение перфорации впускного патрубка в виде трапециевидных отверстий, образованных тангенциальными направляющими, и круглых отверстий придают газам вращательное движение, увеличивающее путь прохождения газов, обеспечивают дробление газов с последующим сложением их потоков в камерах, и тем самым, позволяют повысить эффективность шумоглушения и эффективность искрогашения.
Соотношение площадей пяти зон перфорации впускного патрубка начиная с входной части патрубка, составляющее 5:1:22:1:17, и соотношение расстояний между передней торцевой крышкой и первой поперечной перегородкой, первой перегородкой и задним торцом впускного патрубка, задним торцом впускного патрубка и второй перегородкой L1:L2:L3=1:5/6:3/5 выбраны опытным путем и характеризуют наиболее эффективный глушитель-искрогаситель описанной конструкции.
Базальтовое волокно, размещенное между цилиндрическими корпусом и вставкой, поглощает звуковую энергию. Выполнение всех поперечных перегородок перфорированными обеспечивает дробление потоков газов, проходящих через них, при этом пульсации газов затухают. Указанные отличительные признаки повышают эффективность работы глушителя-искрогасителя шума выпуска двигателя внутреннего сгорания при эффективном искрогашении.
Кроме того, установка насадки внутри выпускного патрубка и сопряжение с входным торцом патрубка большим основанием конфузора позволяет разместить часть впускного патрубка в промежуточной камере, и тем самым, получить дополнительный технический результат, заключающийся в улучшении компоновки, при этом обеспечивая эффективность работы глушителя-искрогасителя при эффективном искрогашении.
Анализ известных технических решений в данной области техники показал, что заявляемое техническое решение имеет признаки, которые отсутствуют в аналогах, а их использование в заявляемой совокупности существенных признаков позволяет получить новый технический результат, следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условиям патентоспособности «новизна» и «изобретательский уровень».
Заявляемое техническое решение поясняется чертежами: фиг.1 — глушитель-искрогаситель шума выпуска двигателя внутреннего сгорания, общий вид; фиг.2 — перфорированный впускной патрубок.
Глушитель-искрогаситель шума выпуска двигателя внутреннего сгорания содержит цилиндрический корпус 1 с торцевыми передней 2 и задней 3 крышками, установленную внутри корпуса 1 перфорированную вставку 4 цилиндрической формы, соосные перфорированные впускной 5 и выпускной 6 патрубки, три поперечные перегородки 7, 8, 9, разделяющие корпус на четыре камеры 10, 11, 12 и 13, насадку 14 и конический рассекатель 15.
Между корпусом 1 и вставкой 4 размещено базальтовое волокно 16, которое поглощает звуковую энергию. Поперечные перегородки 7, 8, 9 выполнены перфорированными.
Впускной патрубок 5 размещен в двух камерах 10 и 11, а его перфорация имеет пять зон 17-21 и выполнена в виде трапециевидных отверстий, образованных тангенциальными направляющими, и круглых отверстий. Соотношение площадей зон 17-21 перфорации начиная с входной часть патрубка 5 составляет 5:1:22:1:17. А расстояния между передней крышкой 2 и первой поперечной перегородкой 7, перегородкой 7 и задним торцом патрубка 5, задним торцом патрубка 5 и второй перегородкой 8 предпочтительно составляют соотношение L1:L2:L3=1:5/6:3/5.
Выполненная в виде конфузора насадка 14 установлена внутри выпускного патрубка 6 и сопряжена с его входным торцом большим основанием конфузора. Рассекатель 15 установлен на выпускном торце впускного патрубка 5 и направлен вовнутрь патрубка 5.
Глушитель-искрогаситель работает следующим образом.
При работе двигателя отработавшие газы, содержавшие несгоревшие частицы, поступают во впускной патрубок 5. Часть газов, достигнув рассекателя 15, отражается от него обратно, способствуя дополнительному перемешиванию газов. Проходя перфорации с тангенциальными направляющими трапециевидного поперечного сечения, поток газа приобретает вращательное движение по отношению к вставке 4, а часть потока, проходя через круглые отверстия, движется радиально. Потоки смешиваются в камере 10 и в камере 11. Часть газов из камеры 10 перетекает в камеру 11 через перфорации перегородки 7 и, смешиваясь с газами, проходящими через перфорации патрубка 5 в камеру 11, теряет энергию. После чего поток газов разделяется, часть газов направляется через насадку 14 в выпускной патрубок 6, а часть газов через перфорации перегородки 8 — в камеру 12, оттуда частично через перфорированные отверстия перегородки 9 попадает в камеру 13. В камерах 10, 11, 12 и 13 шумоглушение происходит также при ударе движущихся газов о перфорации вставки 4, за которым расположено базальтовое волокно 16. При прохождении газами насадки 14 скорость их увеличивается, что приводит к падению давления в этой зоне и, следовательно, к смешиванию с газами, проходящими через перфорации патрубка 6 из камер 12 и 13. Смешанные газы из выпускного патрубка 6 выходят в окружающую среду.
Заявляемое техническое решение позволяет повысить эффективность работы глушителя-искрогасителя шума выпуска двигателя внутреннего сгорания при эффективном искрогашении.
Заявляемое техническое решение соответствует требованию промышленной применимости и возможно для реализации на стандартном технологическом оборудовании.
Источник статьи: http://edrid.ru/rid/216.012.da6f.html