Экология

                                           Царикаева М.С., Царикаев В.К.

               Экологизация работы двигателя внутреннего сгорания                    

                         горно-шахтного  оборудования

      В горной промышленности и на транспорте  из года в год увеличивается количество транспортных средств, которые создают сильное шумовое загрязнение, оказывающее вредное воздействие на здоровье людей. При этом главным источником его являются двигатели внутреннего сгорания, Для минимизации этого экологически вредного явления разработан эффективный способ снижения шума выхлопа ДВС, защищенный патентом на изобретение Российской Федерации [1]. Техническое решение автора реализовано в устройстве, приведенном на рисунке 1.

      Устройство представляет собой камерный глушитель, содержащий две камеры: внутреннюю 1 и наружную 2, расположенные одна в другой. Одна из торцевых стенок 3 камер является общей. Наружная камера 2 имеет входной 4 и выходной 5 патрубки, по которым отработавшие газы входят в глушитель и выходят из него. Внутренняя камера 1 представляет собой полый резервуар, разделенный перегородками 6 на ряд секций. В каждой перегородке 6, кроме последней перегородки 7, выполнено по одному центральному отверстию 8, центры которых расположены на продолжении оси впускного патрубка 4. Кроме этого на боковой поверхности внутренней камеры 1 в каждой секции выполнены отверстия 9. Движение выхлопных

C:\Documents and Settings\Administrator\Рабочий стол\Рис. Устройство для реализации способа.jpg

      Рис. 1 Устройство для реализации способа:

       1 – внутренняя камера; 2 – наружная камера; 3 – торцевая стенка; 4 – входной патрубок; 5 – выходной патрубок; 6 – перегородки; 7 – последняя перегородка; 8 – центральные отверстия; 9 – отверстия в секциях.

газов на рисунке обозначено стрелками. Форма внутренней и наружной камер может быть цилиндрической либо в виде параллелепипеда, что на реализацию способа практически влияния не оказывает.

      Реализация способа с помощью устройства осуществляется следующим образом. Отработавшие выхлопные газы входят через патрубок 4 во внутреннюю камеру 1. При этом струя газа, проходя через отверстия 8 в перегородках 6, частично отсекается в каждой секции и через отверстия 9, выполненные на боковой поверхности внутренней камеры 1, газ вытекает из секций в зазор между внутренней и наружной камерами, а из него через выходной патрубок 5 в атмосферу. В результате каждая исходная массовая волна расхода выхлопных газов преобразуется в несколько массовых волн меньшей величины, при этом интегральное значение расхода становится близким к стационарному. 

     Расчетные оценки показывают, что величина гидравлического сопротивления разработанного автором устройства на 20-30% меньше, чем у серийно применяемых глушителей, а дополнительный эффект снижения шума выпуска составляет 4-7 дБА.

       На рисунке 2 представлен глушитель шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания, защищенный патентом на полезную модель Российской Федерации [2].

         C:\Documents and Settings\Administrator\Рабочий стол\scan 1.jpg

        Рис.2. Глушитель шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания:

       1 – наружная камера; 2 – внутренняя камера; 3 – входной патрубок; 4 – выпускной патрубок; 5 – перегородки с отверстиями; 6 – сплошная перегородка; 7 и 8 – отверстия; 9 –  боковые стенки; 10 – крайняя перегородка.

 

            Устройство содержит наружную 1 и внутреннюю 2 камеры, расположенные одна в другой, входной 3 и выпускной 4 патрубки, перегородки с отверстиями 5, сплошную перегородку 6, отверстия 7 и 8, боковые стенки 9 и крайнюю перегородку 10. Направления движения газов показаны стрелками. Входной 3 и выпускной  4 патрубки закреплены к боковым стенкам наружной камеры 9. Сплошная перегородка 6 размещена во внутренней камере 2 между перегородками 5 с отверстиями в центральной части.                                                       

     В данном устройстве, в отличие от предыдущего, при работающем двигателе выхлопные газы не имеют возможности для свободного прохода через внутреннюю камеру, а вынуждены обходить сплошную перегородку 6, установленную между перегородками 5 с отверстиями, и устремляться в пространства, образованные между камерами, а потом вновь поступать во внутреннюю камеру 2. При этом выхлопные газы в одинаковой мере заполняют весь  объем в камерах, исходная массовая волна расхода преобразуется в несколько массовых волн расхода меньшей величины, в конечном итоге становясь близким к стационарному. В результате обеспечивается более эффективное снижение уровня шума выхлопных газов ДВС(примерно вдвое).

 

Литература

1.Патент на изобретение РФ №2386040, МПК F01N 1/08. Способ снижения шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания / С.А.Баженов. – Бюл. № 10 от 10.04.2010г.

2.Патент на полезную модель РФ № 136094, МПК F01N 1/00. Глушитель шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания/ В.К.Царикаев, М.С.Царикаева и др.-Бюл. № 36 от 27.12.2013.