RU62432U1

RU62432U1 - INTERNAL COMBUSTION ENGINE RELEASE SILENCER

Info

Publication number: RU62432U1
Application number: RU2006124587/22U
Authority: RU
Inventors: Сергей Александрович Баженов; Владимир Григорьевич Челноков; Игорь Геннадьевич Смирнов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Автомобильный завод "Урал"
Priority date: 2006-07-07
Filing date: 2006-07-07
Publication date: 2007-04-10

Abstract

Полезная модель глушителя относится к области технической акустики и может быть использована для снижения шума выпуска двигателя внутреннего сгорания.A useful model of a silencer relates to the field of technical acoustics and can be used to reduce the exhaust noise of an internal combustion engine.

Глушитель содержит корпус с передней и задней торцевыми стенками, поперечную перегородку корпуса с отверстием в центре, впускной и выпускной перфорированные патрубки и звукопоглощающий материал, установленный в выпускной камере. При этом внутренние срезы впускного и выпускного патрубков жестко крепятся к поперечной перегородке соосно ее отверстию, а внутри выпускного патрубка жестко установлен переходный патрубок в форме усеченного конуса, жестко крепящийся большим основанием внутри выпускного патрубка и входящий через отверстие перегородки во впускной патрубок. Меньшее сечение переходного патрубка может быть развальцовано, либо на нем устанавливается сопло Вентури.The silencer comprises a housing with front and rear end walls, a transverse partition wall of the housing with a hole in the center, perforated inlet and outlet pipes, and sound-absorbing material installed in the exhaust chamber. In this case, the internal sections of the inlet and outlet pipes are rigidly attached to the transverse baffle coaxially with its opening, and inside the outlet pipe, a transition pipe in the form of a truncated cone is rigidly mounted, which is rigidly fastened by a large base inside the exhaust pipe and entering through the opening of the partition into the inlet pipe. A smaller cross section of the adapter pipe may be expanded, or a Venturi nozzle may be installed on it.

Опытный образец глушителя прошел стендовые испытания, показавшие его высокую акустическую эффективность, соответствующую лучшим мировым образцам. 2 з.п. ф., 1 ил.The muffler prototype passed bench tests, which showed its high acoustic efficiency, corresponding to the best world standards. 2 s.p. f., 1 ill.

Description

Заявляемая полезная модель относится к области технической акустики и может быть использована для снижения шума выпуска двигателей внутреннего сгорания, в частности, автомобилей.The inventive utility model relates to the field of technical acoustics and can be used to reduce the noise emission of internal combustion engines, in particular automobiles.

Известен глушитель выпуска, описанный в патенте на изобретение РФ №2224896, МПК 7 F 01 N 1/08 (опубликован 27.02.2004 г.), содержащий полый корпус с тремя поперечными перегородками, центральную выпускную 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 сложное конструктивное исполнение и высокое гидравлическое сопротивление.Known exhaust silencer described in the patent for the invention of the Russian Federation No. 2224896, IPC 7 F 01 N 1/08 (published 02.27.2004), containing a hollow body with three transverse partitions, a central exhaust pipe connecting the exhaust tract of the engine with the second chamber, a coaxial pipe mounted on the transverse partitions, emanating from the first chamber and having side openings in the region of the second chamber, and a central exhaust pipe emanating from the third chamber and having side openings in the region of the fourth chamber, the coaxial pipe connecting rvuyu fourth chamber, each of three walls is perforated, the inlet tube has a lateral opening in the first zone of the chamber, and the outlet pipe has a lateral opening in the third zone of the chamber. The disadvantage of this muffler, selected as an analogue, is its complex design and high hydraulic resistance.

Известен также глушитель шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания, описанный в патенте на полезную модель РФ №47978, МПК 7 F 01 N 1/00 (опубликован 10.09.2005 г.), содержащий корпус с передней и задней торцевыми стенками, две поперечные перегородки, разделяющие корпус на три камеры: впускную, промежуточную и выпускную, причем впускная и выпускная камеры заполнены звукопоглощающим материалом, впускные и выпускной перфорированные патрубки, внутренние срезы которых расположены Also known is a silencer of the exhaust exhaust of an internal combustion engine, described in the patent for a utility model of the Russian Federation No. 47978, IPC 7 F 01 N 1/00 (published September 10, 2005), comprising a housing with front and rear end walls, two transverse partitions separating housing for three chambers: inlet, intermediate and exhaust, and the inlet and outlet chambers are filled with sound-absorbing material, the inlet and outlet are perforated nozzles, the inner sections of which are located

в промежуточной камере, при этом со стороны впускной камеры сформирована дополнительная камера, поперечная перегородка, отделяющая впускную камеру от промежуточной выполнена с перфорацией, впускные и выпускной патрубки выполнены несоосными, а выпускной патрубок выполнен с поворотом и выходит наружу глушителя через боковую поверхность его корпуса. Имея высокую эффективность снижения шума, данный аналог имеет относительно высокую металлоемкость и сложную многокамерную конструкцию, что и является его недостатком.in the intermediate chamber, while on the side of the inlet chamber an additional chamber is formed, the transverse baffle separating the inlet chamber from the intermediate chamber is perforated, the inlet and outlet pipes are made misaligned, and the exhaust pipe is rotated and exits the muffler through the side surface of its body. Having a high noise reduction efficiency, this analogue has a relatively high metal consumption and a complex multi-chamber design, which is its drawback.

В качестве прототипа, как наиболее близкого по своей сути, 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 прототипа является невысокая эффективность снижения шума.As a prototype, as the closest in essence, a useful model of an exhaust silencer is selected (RF certificate No. 26595, IPC 7 F 01 N 1/00, published December 10, 2002), comprising a housing with front and rear end walls, two transverse partitions, coaxial inlet and outlet perforated nozzles, while the inner section of the inlet nozzle is made tapering in the form of a confuser, and the inlet and outlet chambers are filled with sound-absorbing packing. The disadvantage of the prototype is the low efficiency of noise reduction.

Задачами, решаемыми предлагаемым техническим решением, являются повышение акустической эффективности глушителя, упрощение его конструкции и уменьшение гидравлического сопротивления. Достигается это тем, что в глушителе, содержащем корпус с передней и задней торцевыми стенками, поперечную перегородку корпуса с отверстием в центре, разделяющую корпус на впускную и выпускную камеры, впускной и выпускной перфорированные патрубки и звукопоглощающий материал, заполняющий выпускную камеру, срезы впускного и выпускного патрубков, расположенные внутри глушителя, жестко крепятся к поперечной перегородке соосно ее отверстию, а внутри выпускного патрубка на расстоянии 0,2-1,2d от его внутреннего среза, где d - внутренний диаметр выпускного патрубка, жестко установлен переходный патрубок, выполненный в виде усеченного конуса, входящего через отверстие поперечной перегородки во впускной патрубок и крепящегося большим основанием внутри выпускного патрубка, при этом The problems solved by the proposed technical solution are to increase the acoustic efficiency of the muffler, simplifying its design and reducing hydraulic resistance. This is achieved by the fact that in a muffler containing a housing with front and rear end walls, a transverse partition of the housing with a hole in the center separating the housing into the inlet and outlet chambers, inlet and outlet perforated pipes and sound-absorbing material filling the exhaust chamber, sections of the intake and exhaust the pipes located inside the muffler are rigidly attached to the transverse baffle coaxially with its opening, and inside the exhaust pipe at a distance of 0.2-1.2d from its inner cut, where d is the inner diameter in the outlet pipe, the adapter pipe is rigidly installed, made in the form of a truncated cone entering through the opening of the transverse partition into the inlet pipe and fastened with a large base inside the outlet pipe, while

внешний диаметр большего основания переходного патрубка равен внутреннему диаметру выпускного патрубка, длина переходного патрубка составляет 0,2-2,3d, диаметр меньшего сечения переходного патрубка составляет 0,3-0,9d, а диаметр отверстия поперечной перегородки составляет 0,4-1,0d.the outer diameter of the larger base of the adapter pipe is equal to the inner diameter of the outlet pipe, the length of the adapter pipe is 0.2-2.3d, the diameter of the smaller section of the adapter pipe is 0.3-0.9d, and the diameter of the hole of the transverse partition is 0.4-1, 0d.

Кроме того, меньшее сечение переходного патрубка может быть развальцовано.In addition, a smaller cross section of the adapter pipe may be expanded.

Кроме того, на меньшее сечение переходного патрубка может устанавливаться сопло Вентури.In addition, a venturi nozzle may be mounted on a smaller cross section of the adapter pipe.

Сущность полезной модели поясняется на фиг.1, на которой приведен продольный разрез заявляемого глушителя. Глушитель содержит корпус 1 с передней 2 и задней 3 торцевыми стенками, поперечную перегородку 4 с отверстием 5 в центре перегородки, разделяющую корпус глушителя на впускную 6 и выпускную 7 камеры, впускной 8 и выпускной 9 патрубки с перфорацией 10. Объем выпускной камеры 7 заполнен звукопоглощающим материалом 11. Срезы впускного 8 и выпускного 9 патрубков, расположенные внутри глушителя, жестко (например, точечной сваркой) крепятся к поперечной перегородке 4 соосно ее отверстию 5. Внутри выпускного патрубка 9 на расстоянии 0,2-1,2d от его внутреннего среза, где d - внутренний диаметр выпускного патрубка, жестко (с помощью точечной сварки) установлен переходный патрубок 12, выполненный в виде усеченного конуса, входящего через отверстие 5 перегородки 4 во впускной патрубок 8. Переходный патрубок 12 крепится (с помощью сварки) большим основанием внутри выпускного патрубка 9, при этом внешний диаметр большего основания переходного патрубка 12 равен внутреннему диаметру выпускного патрубка 9, т.е. диаметру d. Меньшее сечение патрубка 12 может быть развальцовано, либо на нем может устанавливаться сопло Вентури 13. Длина патрубка 12 может составлять 0,2-2,3d, диаметр его меньшего сечения 0,3-0,9d, а диаметр отверстия 5 перегородки 4 составляет 0,4-1,0d. Движение выхлопных газов на фиг.1 показано стрелками.The essence of the utility model is illustrated in figure 1, which shows a longitudinal section of the inventive silencer. The muffler comprises a housing 1 with front 2 and rear 3 end walls, a transverse baffle 4 with an opening 5 in the center of the baffle, dividing the muffler body into inlet 6 and outlet 7 of the chamber, inlet 8 and outlet 9 of the nozzle with perforation 10. The volume of the exhaust chamber 7 is filled with sound-absorbing material 11. Sections of inlet 8 and outlet 9 nozzles located inside the muffler are rigidly (for example, spot-welded) fastened to the transverse partition 4 coaxially to its opening 5. Inside the exhaust nozzle 9 at a distance of 0.2-1.2d from its internal cut, where d is the inner diameter of the outlet pipe, a transition pipe 12 is made rigidly (using spot welding) made in the form of a truncated cone entering through the opening 5 of the partition 4 into the inlet pipe 8. The transition pipe 12 is attached (by welding) to a large base inside the exhaust pipe 9, while the outer diameter of the larger base of the transition pipe 12 is equal to the internal diameter of the exhaust pipe 9, i.e. diameter d. A smaller section of the nozzle 12 can be expanded, or a Venturi nozzle 13 can be installed on it. The length of the nozzle 12 can be 0.2-2.3d, the diameter of its smaller section is 0.3-0.9d, and the diameter of the hole 5 of the partition 4 is 0 , 4-1.0d. The movement of exhaust gases in figure 1 is shown by arrows.

Работает заявляемый глушитель следующим образом. Выхлопные газы The inventive muffler operates as follows. Traffic fumes

поступают от двигателя внутреннего сгорания (на фиг.1 не показан) через входной патрубок 8 во входную камеру 6. Благодаря перфорации 10, происходит затухание акустических колебаний во входной камере, представляющей собой акустический резонатор, настроенный на низкочастотный и среднечастотный диапазон акустических колебаний. Далее выхлопные газы через конический переходной патрубок 12 попадают в выпускную камеру 7, объем которой заполнен звукопоглощающим материалом 11. Развальцовка меньшего сечения переходного патрубка 12, либо установка на нем сопла Вентури 13 предотвращает срыв газового потока и образование вихревого звука. В выпускной камере 7 благодаря перфорации 10 патрубка 9 и поглотителя 11 происходит затухание высокочастотных акустических колебаний. Через патрубок 9 выхлопные газы далее эвакуируются в окружающую атмосферу. Варьируя местоположением и длиной переходного патрубка 12, диаметром его меньшего сечения, а также диаметром перфорации 10 и ее шагом и диаметром отверстия 5 перегородки 4, может быть спроектирован высокоэффективный глушитель шума выпуска автомобиля.come from the internal combustion engine (not shown in FIG. 1) through the inlet pipe 8 to the inlet chamber 6. Due to the perforation 10, acoustic vibrations are attenuated in the inlet chamber, which is an acoustic resonator tuned to the low-frequency and mid-frequency range of acoustic vibrations. Further, the exhaust gases through the conical transition pipe 12 enter the exhaust chamber 7, the volume of which is filled with sound-absorbing material 11. The expansion of the smaller cross section of the transition pipe 12, or the installation of a Venturi nozzle 13 on it, prevents gas flow disruption and the formation of a whirling sound. In the exhaust chamber 7, due to the perforation 10 of the pipe 9 and the absorber 11, high-frequency acoustic vibrations are attenuated. Through the pipe 9, the exhaust gases are then evacuated to the surrounding atmosphere. Varying the location and length of the adapter pipe 12, the diameter of its smaller section, as well as the diameter of the perforation 10 and its pitch and the diameter of the hole 5 of the partition 4, a highly efficient exhaust silencer can be designed.

В ОАО «AЗ «Урал» разработан и прошел испытания опытный образец заявляемого глушителя для автомобилей семейства «Урал» с дизельными двигателями ЯМЗ V6 и ЯМЗ V8. В качестве звукопоглощающего материала использовалось базальтовое супертонкое волокно. Величина снижения шума глушителем по интегральному уровню составила 29 дБ при сопротивлении глушителя 3,3 кПа, что соответствует значениям лучших мировых образцов.A prototype of the inventive muffler for vehicles of the Ural family with YaMZ V6 and YaMZ V8 diesel engines was developed and tested at OJSC Ural OJSC. As a sound-absorbing material, basalt superthin fiber was used. The integral noise reduction level of silencer noise was 29 dB with a silencer resistance of 3.3 kPa, which corresponds to the values of the best world samples.

Учитывая новизну и промышленную применимость заявляемого технического решения, заявитель считает, что оно может быть защищено патентом на полезную модель.Given the novelty and industrial applicability of the proposed technical solution, the applicant believes that it can be protected by a patent for a utility model.

Claims

1. A silencer for the exhaust of an internal combustion engine, comprising a housing with front and rear end walls, a transverse partition of the housing with a hole in the center, dividing the housing into the inlet and outlet chambers, the inlet and outlet perforated nozzles, and sound-absorbing material filling the exhaust chamber, characterized in that the sections of the inlet and outlet pipes located inside the muffler are rigidly attached to the transverse partition coaxially with its opening, and inside the exhaust pipe at a distance of 0.2-1.2d from its internal a cross section, where d is the inner diameter of the outlet pipe, a transition pipe is rigidly mounted, made in the form of a truncated cone entering through the opening of the transverse partition into the inlet pipe and fastened with a large base inside the outlet pipe, the length of the transition pipe is 0.2-2.3d, the diameter of the smaller cross section of the adapter pipe is 0.3-0.9d, and the diameter of the hole of the transverse partition is 0.4-1.0d.

2. The silencer of the exhaust output of the internal combustion engine according to claim 1, characterized in that a smaller cross section of the transition pipe is expanded.

3. The silencer of the exhaust of the internal combustion engine according to claim 1, characterized in that a Venturi nozzle is installed on a smaller cross section of the transition pipe.