Глушитель

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для использования в двигателях внутреннего сгорания. Сущность изобретения: глушитель содержит корпус с торцевыми стенками и впускным, выпускным патрубками. Во впускной камере имеются завихрители различной длины, направленные встречно с впускным патрубком, которые представляют собой фазоинверторы, центральной камерой, в которой расположены зигзагообразные перегородки. Перегородки образуют противоположно направленные, чередующиеся каналы по диаметру, представляющие собой поглотители (резонаторы), поглощающие энергию основных частот звукового спектра, и выпускную камеру. В выпускную камеру вставлен спиральный фланец, в котором установлен нагреватель - дожигатель вредных веществ. Техническим результатом изобретения является увеличение эффективности работы во всем диапазоне акустических шумов и снижение содержания вредных веществ методом дожига. 1 ил.

Глушитель относится к области машиностроения и предназначен для использования в двигателях внутреннего сгорания.

Известен глушитель шума выпуска двигателя внутреннего сгорания [патент RU 2090763. Опубликовано: 20.09.1997. Патентообладатель Пешков Александр Алексеевич], содержащий цилиндрический корпус с входной и выходной торцевыми стенками, впускной, частично размещенный в корпусе, и выпускной, размещенный на боковой поверхности корпуса в зоне выходной торцевой стенки, патрубки и внутренний полый перфорированный цилиндр с торцевой заглушкой, установленный с зазором относительно торцевой стенки и охватывающий впускной патрубок, выполненный перфорированным и сопряженный выходным торцом с торцевой заглушкой цилиндра, причем впускной патрубок и цилиндр установлены соосно относительно один другого и с эксцентриситетом относительно корпуса. В глушителе выполнены отверстия соответственно цилиндра и впускного патрубка в зоне, противоположной выпускному патрубку, а пространство между впускным патрубком и цилиндром разделено зигзагообразной перегородкой с образованием противоположно направленных, чередующихся каналов по всей развертке наружной поверхности впускного патрубка, попарно соединяющих перфорированные отверстия впускного патрубка и полого цилиндра.

К недостаткам изобретения следует отнести то, что не обеспечивается высокая звукозаграждающая (шумоизолирующая) способность глушителя, из-за непосредственной передачи звука из отверстий перфорации центральной трубы в камеру.

Из известных наиболее близким по технической сущности является глушитель шума выпуска двигателя внутреннего сгорания [патент RU 2117777. Опубликовано: 20.08.1998. Патентообладатель Закрытое акционерное общество Центр международных деловых проектов "Интербизнеспроект". Автор Пешков А.А.], содержащий корпус с передней и задней торцевыми стенками, впускной патрубок и выпускной патрубок, образованный стенками внутреннего полого перфорированного цилиндра и корпуса, его выходное сечение расположено со стороны задней торцевой стенки, а перфорация внутреннего полого цилиндра выполнена со стороны передней торцевой стенки. Между стенками внутреннего полого перфорированного цилиндра и корпуса могут быть установлены перегородки, образующие щелевые каналы. Внутри полого перфорированного цилиндра может быть установлен дополнительный цилиндр, соединенный с впускным патрубком, внутри дополнительного цилиндра расположена ленточная спираль с зазором между витками. Поверхность спирали и внутренняя поверхность корпуса могут быть выполнены с каталитическим покрытием. Корпус глушителя в поперечном сечении может быть выполнен в виде эллипса.

Недостатком изобретения является возбуждение корпуса глушителя и его торцевых стенок вследствие воздействия газодинамических пульсаций от поступающего в корпус глушителя через отверстия перфорации в центральной трубе пульсирующего газа, что обуславливает повышенный корпусной шум.

Предлагаемое изобретение направлено на снижение уровня шума выхлопных газов, снижения динамической нагрузки на корпус глушителя и уменьшение вредных составляющих газов.

Это достигается тем, что в глушитель, содержащий корпус с торцевыми стенками, перфорированный кожух, а также впускным, выпускным патрубками, дополнительно во впускной камере встроены завихрители различной длины, направленные встречно с впускным патрубком, представляющие собой фазоинверторы, центральной камерой с расположенными в ней зигзагообразными перегородками с образованием противоположно направленных, чередующихся каналов по диаметру, представляющих собой поглотители (резонаторы), поглощающие энергию основных частот звукового спектра, и выпускную камеру, в которой вставлен спиральный фланец, в котором установлен нагреватель - дожигатель вредных веществ.

Введение завихрителей разной длины во впускную камеру, направленных встречно с впускным патрубком, позволяют снизить давление газа и звука за счет смещения фазы колебания звуковых волн. Установка зигзагообразных перегородок в центральной камере образует каналы различной длины, которые обеспечивают снижение энергии звуковой волны за счет передачи ее стенкам каналов (акустические зеркала). В выпускной камере установлен спиралеобразный дожигатель, обеспечивающий догорание оксида углерода (угарного газа) (СО) и несгоревшего углеводорода (НС).

На фиг.1 схематически изображен общий вид глушителя. Устройство содержит: корпус 1 с торцевыми стенками 3, 10, внутренняя часть которого имеет впускную, центральную, выпускную камеры и впускной 2, выпускной 9 патрубки, вместе с тем, во впускной камере имеются завихрители 4 различной длины, направленные встречно с впускным патрубком 2, представляющие собой фазоинвенторы, расположенные в перфорированном корпусе 5, в центральной камере расположены зигзагообразные перегородки 6, 7, образующие противоположно направленные, чередующиеся каналы по диаметру, в выпускной камере вставлен спиральный фланец 8, где установлен нагреватель - дожигатель вредных веществ.

Работает глушитель следующим образом. Выхлопные газы по впускному патрубку 2 поступают во впускную камеру через центральную трубу и завихрители 4. Встречное направление завихрителей 4 разной длины обеспечивает снижение энергии газов и звуковых волн в результате встречного их наложения в противофазах. Далее через отверстия в перфорированном корпусе 5 газы поступают в центральную камеру в полость зигзагообразных перегородок 6, 7, где за счет отражения от стенок перегородок, имеющих различную длину, образующих акустические зеркала, звуковые волны отдают им свою энергию, снижается мощность звукового давления. Затем газы попадают в патрубок 9 выпускной камеры, где вставлен спиральный фланец с нагревателем, через который проходит газ. В нем газ нагревается до температуры, необходимой для проведения окислительно-восстановительных реакций, чем обеспечивается снижение токсичности газов, а затем через выпускной патрубок выхлопные газы выводятся в окружающую среду. Возможна также дополнительная установка в выпускной камере спиралевидного катализатора, который позволит обеспечить снижение уровня загрязняющих веществ до минимального уровня.

Изобретение позволяет снизить уровень шума от выхлопных газов, а также значительно уменьшить их токсичность.

Формула изобретения

Глушитель, содержащий корпус с торцевыми стенками и внутренняя часть которого имеет впускную, центральную, выпускную камеры и впускные, выпускные патрубки, отличающийся тем, что во впускной камере имеются завихрители различной длины, направленные встречно с впускным патрубком, представляющие собой фазоинверторы, расположенные в перфорированном корпусе, в центральной камере расположены зигзагообразные перегородки, образующие противоположно направленные, чередующиеся каналы по диаметру, представляющие собой поглотители (резонаторы), поглощающие энергию основных частот звукового спектра, в выпускной камере вставлен спиральный фланец, где установлен нагреватель - дожигатель вредных веществ.