RU2508456C1 - Damper - Google Patents

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: damper comprises casing with end walls, casing inner part having intake, central and discharge chambers, and intake and discharge branch pipes. Intake chamber accommodates different-length swirlers directed opposite said intake branch pipe and composed of phase inverters arranged in perforated case. Central chambers houses zigzag-like baffles making opposed diameter-alternating channels that resonators absorbing the energy of sound spectrum major frequencies. Helical flange is fitted in discharge chamber accommodating harmful substances heater-afterburner.

EFFECT: higher efficiency, decreased content of harmful substances.

1 dwg

Description

Глушитель относится к области машиностроения и предназначен для использования в двигателях внутреннего сгорания.The silencer belongs to the field of mechanical engineering and is intended for use in internal combustion engines.

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.Known silencer noise release of an internal combustion engine [patent RU 2090763. Published: 09/20/1997. Patentee Alexander Peshkov], comprising a cylindrical body with inlet and outlet end walls, an inlet, partially placed in the case, and an outlet placed on the side surface of the case in the area of the output end wall, nozzles and an internal hollow perforated cylinder with an end cap installed with a gap relative to the end wall and covering the inlet pipe, made perforated and mated with the output end face with the end cap of the cylinder, and the inlet pipe and cylinder mounted coaxially with respect to one another and eccentrically relative to the housing. The silencer has openings of the cylinder and the inlet pipe, respectively, in the area opposite the outlet pipe, and the space between the inlet pipe and the cylinder is divided by a zigzag partition to form oppositely directed, alternating channels along the entire scan of the outer surface of the inlet pipe, pairwise connecting the perforated openings of the inlet pipe and the hollow cylinder .

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.The disadvantages of the invention include the fact that the high sound-blocking (sound-insulating) ability of the silencer is not ensured, due to the direct transmission of sound from the perforation holes of the central pipe to the chamber.

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.Of the known closest in technical essence is a silencer of exhaust emission of an internal combustion engine [patent RU 2117777. Published: 08/20/1998. Patent holder Closed joint-stock company Center for international business projects "Interbiznesproekt". The author Peshkov AA], comprising a housing with front and rear end walls, an inlet pipe and an exhaust pipe formed by the walls of the inner hollow perforated cylinder and the housing, its output section is located on the side of the rear end wall, and the perforation of the inner hollow cylinder is made on the side front end wall. Between the walls of the inner hollow perforated cylinder and the housing can be installed partitions forming slotted channels. An additional cylinder can be installed inside the hollow perforated cylinder, connected to the inlet pipe, a tape spiral with a gap between the turns is located inside the additional cylinder. The surface of the spiral and the inner surface of the housing can be made with a catalytic coating. The silencer body in cross section can be made in the form of an ellipse.

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.The disadvantage of this invention is the excitation of the silencer body and its end walls due to the influence of gas-dynamic pulsations coming from the silencer through the perforation holes in the central pulsating gas pipe, which leads to increased case noise.

Предлагаемое изобретение направлено на снижение уровня шума выхлопных газов, снижения динамической нагрузки на корпус глушителя и уменьшение вредных составляющих газов.The present invention is aimed at reducing the noise level of exhaust gases, reducing the dynamic load on the silencer housing and reducing harmful constituent gases.

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.This is achieved by the fact that in the muffler containing the housing with the end walls, the perforated casing, as well as the inlet and outlet pipes, in addition to the inlet chamber, swirlers of various lengths are integrated, directed counter to the inlet pipe, which are phase inverters, with a central chamber with zigzag located in it by partitions with the formation of oppositely directed, alternating channels in diameter, which are absorbers (resonators) that absorb the energy of the fundamental frequencies of the sound spectrum, and an exhaust chamber in which a spiral flange is inserted, in which a heater is installed - an afterburner of harmful substances.

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).The introduction of swirlers of different lengths into the inlet chamber, directed counterclockwise with the inlet pipe, allows to reduce the gas and sound pressure due to the phase shift of the sound waves. The installation of zigzag partitions in the central chamber forms channels of various lengths, which provide a reduction in the energy of the sound wave by transmitting it to the walls of the channels (acoustic mirrors). A spiral afterburner is installed in the exhaust chamber, which provides the burning of carbon monoxide (carbon monoxide) (CO) and unburned hydrocarbon (HC).

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.Figure 1 schematically shows a General view of the muffler. The device comprises: a housing 1 with end walls 3, 10, the inner part of which has an inlet, central, outlet chamber and inlet 2, outlet 9 nozzles, however, in the inlet chamber there are swirlers 4 of various lengths directed counterclockwise with the inlet nozzle 2, representing phase inverters located in a perforated housing 5, in the central chamber there are zigzag partitions 6, 7, forming oppositely directed, alternating channels in diameter, a spiral flange is inserted in the outlet chamber 8 where the heater is installed - afterburner harmful substances.

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.The muffler works as follows. Exhaust gases through the inlet pipe 2 enter the inlet chamber through the central pipe and swirlers 4. The opposite direction of the swirlers 4 of different lengths provides a reduction in the energy of gases and sound waves as a result of their counterposition in antiphase. Then, through the holes in the perforated housing 5, the gases enter the central chamber into the cavity of the zigzag partitions 6, 7, where due to reflection from the walls of the partitions having different lengths forming acoustic mirrors, sound waves give them their energy, and the sound pressure power decreases. Then the gases enter the pipe 9 of the exhaust chamber, where a spiral flange with a heater through which gas passes is inserted. In it, the gas is heated to the temperature necessary for carrying out redox reactions, thereby reducing the toxicity of gases, and then through the exhaust pipe the exhaust gases are discharged into the environment. An additional installation of a spiral catalyst in the exhaust chamber is also possible, which will allow to reduce the level of pollutants to a minimum level.

Изобретение позволяет снизить уровень шума от выхлопных газов, а также значительно уменьшить их токсичность.The invention allows to reduce the noise level from exhaust gases, as well as significantly reduce their toxicity.

Claims (1)

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. A muffler comprising a housing with end walls and the inside of which has an inlet, central, outlet chamber and inlet, outlet nozzles, characterized in that the inlet chamber has swirls of various lengths directed counter to the inlet pipe, which are phase inverters located in a perforated housing , in the central chamber there are zigzag partitions forming oppositely directed, alternating channels in diameter, which are absorbers (resonators), absorbing the energy of the fundamental frequencies of the sound spectrum, a spiral flange is inserted in the exhaust chamber, where a heater is installed - an afterburner of harmful substances.

Images