Скачать PDF файл.

Текст

Смотреть все

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Совместное предприятие белорусско-американское закрытое акционерное общество Респонс(72) Авторы Лученок Игорь Павлович Мотыль Игорь Михайлович Степанович Валерий Петрович(73) Патентообладатель Совместное предприятие белорусско-американское закрытое акционерное общество Респонс(57) 1. Глушитель-искрогаситель шума выхлопных газов преимущественно двигателя внутреннего сгорания, содержащий полый корпус, снабженный торцевыми крышками,двумя внутренними перфорированными поперечными перегородками, формирующими в полости корпуса три камеры - впускную, центральную и выпускную, и одной соосной с центральной камерой перегородкой, расположенной в центральной камере между поперечными перегородками и формирующей внутреннюю полость, установленные соосно корпусу и выступающие в центральную полость центральной камеры впускную и выпускную трубы, каждая из которых снабжена, по меньшей мере, одним отверстием перфорации, по меньшей мере, на части участка трубы, расположенного, соответственно, во впускной и выпускной камере, отличающийся тем, что дополнительно снабжен, по меньшей мере,одним средством задания вихревого перемещения потока газа, размещенным во внутренней полости, сформированной соосной с центральной камерой перегородкой, причем соосная перегородка выполнена цилиндрической с возможностью формирования внутренней полости, изолированной по цилиндрической образующей от центральной камеры, а выступающие в центральную полость центральной камеры участки впускной и выпускной труб выполнены сплошными по цилиндрической образующей и открытыми с торцов. 22392005.12.30 2. Глушитель по п. 1, отличающийся тем, что средство задания вихревого перемещения потока газа выполнено в виде, по меньшей мере, одной пары установленных без зазора по отношению к внутренней поверхности цилиндрической перегородки и под углом по отношению друг к другу и к оси корпуса наклонных перегородок, выполненных в виде лопастей, снабженных сегментарными вырезами, причем лопасти установлены таким образом, что сегментарные вырезы обращены навстречу друг к другу. 3. Глушитель по п. 2, отличающийся тем, что угол сегментарного выреза составляет менее чем 180. 4. Глушитель по любому из п. 2 или 3, отличающийся тем, что лопасти установлены перпендикулярно по отношению друг к другу и под углом 45 по отношению к оси корпуса. 5. Глушитель по любому из п. 2 или 4, отличающийся тем, что место установки лопастей смещено от центра внутренней полости по оси камеры в направлении впускной трубы.(56) 1. А. с. СССР 317295, МПК 01 1/02, 1970. 2. А. с. СССР 1533411, МПК 01 1/08, 1988. 3. Патент 2224897, МПК 01 1/08, 2004. Настоящая полезная модель относится к области машиностроения, а именно к глушителям-искрогасителям, устанавливаемым в выпускном тракте двигателей внутреннего сгорания (ДВС), преимущественно сельскохозяйственных тракторов и машин, и может быть использовано для снижения шума выпуска ДВС и для обеспечения искрогашения частиц нагара, которые могут содержаться в отработанных газах. Известен глушитель-искрогаситель 1, содержащий корпус с установленными в нем перфорированной трубой и поперечными перегородками, а также завихрители, состоящие из центрального основания и расположенных вокруг него наклонных лопаток, прикрепленных изнутри к трубе на уровне поперечных перегородок. Недостатком известной конструкции является повышенное противодавление выпуску,обусловленное уменьшением проходного сечения перфорированной трубы при установке в ней завихрителей на величину площади центрального основания, а также недостаточная эффективность искрогашения, обусловленная тем, что частицы нагара, прижимаясь центробежной силой к стенкам перфорированной трубы, могут отскакивать от них и выбрасываться наружу потоком отработанных газов. Известен также глушитель 2, отличающийся от 1 конструкцией завихрителей, состоящих из основания в виде кольцевой ленты, контактирующей с перфорированной трубой, и наклонных лопаток, образованных отогнутыми к центру лепестками, частично перекрывающими один другого. Недостатком данной конструкции является отсутствие надежного искрогашения, обусловленное тем, что содержащиеся в отработанных газах (ОГ) ДВС искрообразующие частицы нагара, прижимаясь за счет вращательного движения вместе с потоком ОГ за завихрителем к стенкам перфорированной трубы, могут отскакивать от них в промежутках между отверстиями перфорации и выбрасываться из глушителя в атмосферу. Кроме того,в связи с тем, что весь поток ОГ проходит через перфорированную трубу относительно небольшой площади по сравнению с площадью сечения корпуса и его теплообмен с атмосферой через стенки корпуса относительно невелик, данная конструкция создает значительное противодавление выпуску. Выбранный в качестве прототипа глушитель 3 содержит полый, преимущественно цилиндрический корпус, укрепленные в полости корпуса три перфорированные перего 2 22392005.12.30 родки, соосные с корпусом впускную и выпускную трубы с перфорированными участками. На внутренних торцах впускной и выпускной труб установлены заглушки. Две перегородки выполнены поперечными плоскими, а перегородка между ними - конической, соосной с корпусом и жестко соединенной меньшим основанием с перегородкой со стороны впускной трубы, а большим основанием - с перегородкой со стороны выпускной трубы. Выход впускной трубы и вход выпускной трубы размещены в камере, образованной тремя перегородками, а перфорированные отверстия обеих труб выполнены по обе стороны плоских поперечных перегородок. Недостатком указанной конструкции является недостаточная эффективность искрогашения, т.к. раскаленные частицы нагара, хаотически двигаясь в потоке ОГ, могут проникать через перфорированные отверстия и вылетать в атмосферу. Также в связи с тем,что на торцах впускной и выпускной труб установлены заглушки, поток ОГ при движении претерпевает значительные изменения направления движения, что обусловливает повышенное противодавление выпуску ОГ. Задачей настоящей полезной модели является создание глушителя-искрогасителя выхлопных газов, преимущественно двигателей внутреннего сгорания, конструкция которого обеспечивала бы сравнимую или более высокую эффективность снижения уровня шума выпуска при исключении возможности выброса в атмосферу раскаленных частиц нагара. Кроме того, заявляемый глушитель-искрогаситель должен обеспечивать более низкий уровень противодавления выпуску. Поставленная задача решается заявляемым глушителем-искрогасителем шума выхлопных газов преимущественно двигателя внутреннего сгорания, содержащим полый корпус, снабженный торцевыми крышками, двумя внутренними перфорированными поперечными перегородками, формирующими в полости корпуса три камеры - впускную,центральную и выпускную, и одной соосной с центральной камерой перегородкой, расположенной в центральной камере между поперечными перегородками и формирующей внутреннюю полость, установленные соосно корпусу и выступающие в центральную полость центральной камеры впускную и выпускную трубы, каждая из которых снабжена,по меньшей мере, одним отверстием перфорации, по меньшей мере, на части участка трубы, расположенного, соответственно, во впускной и выпускной камере. Указанные выше технические результаты достигаются за счет того, что заявляемый глушитель-искрогаситель дополнительно снабжен, по меньшей мере, одним средством задания вихревого(спирального) перемещения потока газа, размещенным во внутренней полости, сформированной соосной с центральной камерой перегородкой, причем соосная перегородка выполнена цилиндрической с возможностью формирования внутренней полости, изолированной по цилиндрической образующей от центральной камеры, а выступающие в центральную полость центральной камеры участки впускной и выпускной труб выполнены сплошными по цилиндрической образующей и открытыми с торцов. Описанная выше оригинальная совокупность технических признаков, определяющих конструкцию заявляемого глушителя-искрогасителя, прежде всего практически полностью исключает выброс в атмосферу раскаленных частиц нагара, которые за счет создания во внутренней полости центральной камеры вихреобразного движущегося под давлением газового потока выхлопа разбиваются о стенки цилиндрической перегородки и оседают на стенках перегородок, формирующих внутреннюю полость. При этом значительно снижается уровень противодавления выпуску за счет того, что выступающие во внутреннюю полость впускная и выпускная трубы выполнены открытыми с торцов. Кроме того, заявляемая конструкция обеспечивает также снижение уровня шума выпуска за счет того, что кроме традиционной предусмотренной перфорации на определенных участках впускной и выпускной труб в заявляемой конструкции центральная камера выполнена, по сути, с двойными стенками, что способствует более эффективному шумозаглушению в зоне с наиболее высоким уровнем шума. 3 22392005.12.30 В предпочтительной форме реализации средство задания вихревого перемещения потока газа может быть выполнено в виде, по меньшей мере, одной пары установленных без зазора по отношению к внутренней поверхности цилиндрической перегородки и под углом по отношению друг к другу и к оси корпуса наклонных перегородок, выполненных в виде лопастей, снабженных сегментарными вырезами, причем лопасти установлены таким образом, что сегментарные вырезы обращены навстречу друг к другу. Уголсегментарного выреза предпочтительно составляет менее чем 180. При этом лопасти предпочтительно установлены перпендикулярно по отношению друг к другу и под углом 45 по отношению к оси корпуса. Место установки лопастей предпочтительно смещено от центра внутренней полости по оси камеры в направлении впускной трубы. Более подробно конструкция заявляемого глушителя-искрогасителя в одной из возможных предпочтительных, но неограничивающих форм реализации будет рассмотрена ниже со ссылками на позиции фигур чертежей, на которых изображены фиг. 1 - схематичное изображение общего вида заявляемого глушителя-искрогасителя в одной из предпочтительных форм реализации (в разрезе) фиг. 2 - схематичное изображение предпочтительной формы реализации поперечного профиля корпуса глушителя-искрогасителя фиг. 3 - схематичное изображение предпочтительной формы реализации лопасти из состава средства задания вихревого потока. На фиг. 1 схематично в разрезе изображен заявляемый глушитель-искрогаситель, который содержит полый корпус 1 с торцовыми крышками 2, установленные в корпусе поперечные перегородки 3 и 4, впускной патрубок 5 с перфорированным участком 6, расположенным между торцовой крышкой 2 и перегородкой 4, и выпускную трубу 7 с перфорированным участком 8. В поперечных перегородках 3 и 4 симметрично продольной оси 9 корпуса выполнено, по меньшей мере, по одному отверстию 10 перфорации (в каждой из перегородок 3 и 4). Поперечные перегородки 3 и 4, а также торцовые крышки 2 формируют в корпусе 1 три камеры впускную 11, центральную 12 и выпускную 13. Между поперечными перегородками 3 и 4 установлена соосно по отношению к продольной оси 9 с корпусом 1 цилиндрическая перегородка 14, герметично соединенная по торцам с поперечными перегородками 3 и 4. Цилиндрическая перегородка 14 выполнена сплошной по цилиндрической образующей (не имеет перфорированных отверстий) и формирует в центральной камере 12 внутреннюю полость 15. Во внутренней полости размещено, в данной форме реализации одно, средство задания вихревого перемещения потока отработанных газов, которое выполнено в виде двух перегородок - лопастей 16 и 17,установленных без зазора по отношению к внутренней поверхности цилиндрической перегородки 14 и под углом по отношению одна к другой и к продольной оси 9 корпуса 1. Одна из возможных предпочтительных форм реализации лопастей 16 и 17 схематично представлена на фиг. 3. Представленные на фиг. 3 лопасти имеют эллиптическую форму и снабжены сегментарными вырезами 18. По отношению друг к другу лопасти 16 и 17, в представленной на чертежах форме реализации, установлены под углом, в частности под углом 90, таким образом, что сегментарные вырезы 18 обращены навстречу один к другому. Таким образом, лопасти 16 и 17 являются смежными по точке, соответствующей центру эллипса, одновременно расположенной на продольной оси 9 корпуса. Уголсегментарного выреза 18 может быть более или равен 180 и выбирается экспериментально в зависимости от требований к глушителю-искрогасителю по противодавлению выпуску и искрогашению. Также экспериментально выбирается уголнаклона лопастей 16 и 17 относительно продольной оси 9 корпуса 1. Наилучшее соотношение этих параметров обеспечивается при угленаклона лопастей, близком к 45. 4 22392005.12.30 Наилучшие результаты по искрогашению обеспечиваются при некотором смещении лопастей 16 и 17 направлении впускного патрубка 5, т.е. когда расстояние 1 больше расстояния 2. Выступаниевыпускной трубы 7 за плоскость поперечной перегородки 4 также выбирается экспериментально. Заявляемый глушитель-искрогаситель работает следующим образом. ОГ ДВС поступают во впускной патрубок 5 и далее разделяются на два потока основной поток ОГ поступает через открытый торец впускного патрубка 5 во внутреннюю полость 15, а незначительная часть потока ОГ через перфорацию на перфорированном участке 6 впускного патрубка 5 через впускную камеру 11 и отверстия 10 перфорации в поперечной перегородке 3 - в центральную камеру 12. Выход потока ОГ за пределы корпуса 1 исключен за счет установки герметичных торцовых крышек 2. Поступающая во внутреннюю полость 15 центральной камеры 12 часть потока ОГ достигает лопастей 16 и 17, снабженных сегментарными вырезами 18 и изменяет направление своего перемещения на вихревое. Как уже было упомянуто выше, лопасти 16 и 17 установлены во внутренней полости 15 под углом 45 по отношению к продольной оси 9 корпуса 1. При этом содержащиеся в ОГ искрообразующие частицы нагара также вовлекаются потоком ОГ во вращательное движение и прижимаются центробежной силой к стенкам цилиндрической перегородки 14 в верхней ее части, истираясь о них и сгорая за счет присутствия в ОГ остаточного кислорода. Измельченные и частично догоревшие частицы оседают на стенках перегородок поперечной 4 и цилиндрической 14, образующих внутреннюю камеру 15 в виде сажи. Таким образом, выпускной газовый поток попадает в выпускную трубу 7 с перфорированным участком 8 и далее в атмосферу практически без содержания горючих частиц, что исключает искрообразование на выходе из глушителя. Вторая незначительная часть потока, как уже было упомянуто выше, через перфорированный участок 6 впускного патрубка 5 поступает во впускную камеру 11 и далее через отверстия 10 перфорации в поперечной перегородке 3 - в центральную камеру 12, через отверстия 10 перфорации поперечной перегородки 4 - в выпускную камеру 13 и через перфорированный участок 8 выпускной трубы 7 поступает в выпускную трубу 7 и так же,как и основной, вышедший из внутренней полости 15 центральной камеры 12 очищенный поток ОГ, выбрасывается в атмосферу. При такой организации потока ОГ обеспечивается снижение сопротивления выпуску и эффективное шумозаглушение, получаемое за счет активного сопротивления выпуску, рекомбинации волн звукового давления в выпускной трубе 7 при встрече двух потоков в районе участка перфорации 8. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.

МПК / Метки

МПК: F01N 3/06

Метки: глушитель-искрогаситель

Код ссылки

<a href="http://bypatents.com/5-u2239-glushitel-iskrogasitel.html" rel="bookmark" title="База патентов Беларуси">Глушитель-искрогаситель</a>

Похожие патенты