Система выпуска (часть 5)
Динамика и конструирование

 

Характеристики источников шума выпуска соотносятся с мас­совым расходом ОГ через систему, характеристика заглушения которой зависит от объема глушителя.

Характеристика заглушения зависит от частоты пульсаций, сгла­живанию которых способствуют увеличение количества цилиндров и возрастание частоты вращения п. При частотах вращения выше 3000 мин-1 объем глушителя мало сказывается на его характери­стике заглушения, что характерно для двигателя с количеством цилиндров более четырех. При этом шум выхлопа в основном формируется потоком ОГ.

Геометрические размеры глушителей определяют исходя из воз­можного компоновочного пространства. При этом учитывают, что глушители минимального диаметра, как правило, выполняются по однотрубной прямоточной схеме с резонансными камерами.

В случае применения звукопоглощающей набивки возможно уменьшение длины резонансного глушителя, но невысокая эффек­тивность в низкочастотной области сохраняется. Для повышения величины заглушения необходимо применять многокамерный глу­шитель с увеличенным диаметром.

Отношение длины глушителя к его диаметру оказывает сущест­венное влияние на величину заглушения шума и на диапазон заглу­шаемых частот. Короткий глушитель большего диаметра дает большую величину заглушения, но в относительно узком диапазоне частот, в то время как глушитель с малым диаметром заглушает составляющие шума в более широком диапазоне частот, при этом уменьшается величина заглушения.

Комбинированные глушители представляют собой систему резо­нансных камер, в конструкции которых используются звукопог­лощающие материалы, такие, как стекловолокно, путанка (стальная проволока, спрессованная брикетами) и металлокерамика.

При расчете глушителей все элементы системы полагают одно­мерными. Простейшим одномерным элементом является труба по­стоянного диаметра с жесткими стенками.

На средних и высоких частотах расчет по вышеприведенным формулам возможен и для труб малых диаметров. Однако в эле­ментах расширительной камеры на этих частотах может возникнуть резонанс поперечных колебаний, что повлияет на условия распрост­ранения плоской одномерной волны. Одномерная модель расчета не будет адекватно описывать совокупность колебательных явлений в реальном объекте. В этом случае применяют либо метод модаль­ного анализа, либо метод конечных элементов. При модальном анализе газовую среду полагают сплошной и задают такие зависи­мости звукового давления от координат, которые соответствуют границам камеры.

Метод конечных элементов применительно к расчету глуши­телей может быть использован для моделирования камер любой формы. Основу метода составляет интерпретация объема как сово­купности множества малых элементарных объемов. Для определе­ния звукового давления в каждом элементарном объеме задается приближенное решение низкого порядка точности в виде полинома, в котором неизвестными являются амплитуды его узлов.

 

Новое на сайте