Cum este aranjat amortizorul de zgomot

dispozitiv tobei de eșapament, în ciuda părând să-i facă o treabă bună în suprimarea sunetul puternic al motorului. Este de fapt destul de simplu: în interiorul tobei de eșapament, veți găsi un set de tuburi inselator de simplu pentru a face o gaură în ele. Aceste tuburi, împreună cu camere speciale sunt de fapt structurate ca un instrument muzical cu reglaj fin, care este astăzi nu numai că suprimă motorul, dar, de asemenea, creează un sunet special plăcut la urechea multor automobiliștii, în special în cazul mașinii sale sportive.

Silencer în secțiune

Astfel, amortizoarele de zgomot sunt proiectate pentru a reflecta undele sonore produse de motor în așa fel încât ele (undele) să se suprime parțial. Amortizoarele utilizează o tehnologie suficient de subțire pentru a suprima acest zgomot. Deci, cum este aranjat amortizorul de zgomot? Să înțelegem asta! Dar mai întâi trebuie să învățăm ceva mai mult despre fizica sunetului.

Amplasarea tobei de eșapament în mașină în raport cu întregul sistem de evacuare

Undele sonore sunt formate din impulsuri cu presiune variabilă ridicată și joasă a presiunii aerului în cilindrii motorului. Aceste impulsuri își fac drumul prin aer cu viteza de sunet. Aceste impulsuri sunt create în motor în același timp cu robinetul de evacuare se deschide și un amestec de combustibil și aer suflat sub presiune ridicată intră brusc în sistemul de evacuare. Moleculele din acest gaz se ciocnesc cu moleculele din tub, care se află sub o presiune mai mică. Ei, la rândul lor, se ciocnesc cu moleculele de mai jos pe conductă, rezultând un astfel de sunet. Astfel, undă sonoră descompune sistemul de evacuare (sau, mai precis, din față în spate) mult mai repede decât emisiile de gaze de eșapament.

Când aceste impulsuri de presiune ajung la ureche, acționează asupra membranei timpanice, determinând vibrația. Și creierul tău interpretează această mișcare a membranei ca un sunet. Cele două caracteristici principale ale unui val determină modul în care percepem un astfel de sunet:

Frecvența undei sonore - o frecvență mai mare a valurilor înseamnă pur și simplu că presiunea aerului fluctuează mai repede. Cu cât motorul funcționează mai repede, cu atît suntem mai tari pe care-i auzim (să ne reamintim povestea mașinilor Formula-1 sau a bicicletelor de sport de mare viteză). Oscilațiile mai slabe sunt auzite într-un ton mai scăzut (cel mai caracteristic sunet este produs de motoarele diesel, motoarele de motociclete Harley Davidson la turație în gol sau joasă).
Nivelul presiunii aerului - amplitudinea undei determină cât de tare va fi sunetul. Undele sonore cu amplitudini mari de mișcare a timpanelor noastre au mai multă presiune și înregistrăm această senzație ca un volum mai mare de zgomot.

Dar se pare că puteți combina două sau mai multe valuri de sunet împreună și obțineți (!) Un sunet mai mic. Să ne uităm la modul în care funcționează, folosindu-ne amortizorul de zgomot ca exemplu!

Caracteristica principală a percepției noastre a undelor sonore este că zgomotul rezultat în urechile noastre este de fapt suma tuturor undelor sonore care ajung la membrana timpanică într-o unitate de timp. Dacă, de exemplu, pentru a asculta un cântec Metallica, puteți auzi atât jocul pe un set de tobe și trei chitarele într-o singură muzică comorbidă, dar dacă asculți orice astfel de melodie, puteți auzi mai multe surse audio diferite (cu excepția cu excepția faptului că disting tobele și chitara bas) - undele de presiune sonore care ajung timpanului, sunt adăugate împreună, astfel încât timpanul se simte doar o presiune de la un anumit punct în timp.

Acum, partea practică a dispozitivului tobei de eșapament din partea suprimării sunetului: faptul că este posibil să se producă un val de sunet care se opune în mod direct la celălalt similar cu un val, iar acest lucru este baza pentru reducerea zgomotului - două valuri identice, pur și simplu, fie blocate între ele, sau formează un val cu de două ori amplitudinea. Uitați-vă la animația de mai jos. Wave se apropie de partea de sus și mijlocul undei sunt același ton pur. Dacă cele două valuri sunt la unison - adică, în cazul în care acestea sunt suprapuse pe unul pe altul cu aceeași frecvență, atunci ei formează un val, dar cu de două ori amplitudinea. În știință, aceasta se numește interferență constructivă. Dar, în cazul în care acestea sunt suprapuse pe reciproc, în faze opuse, atunci când cel mai de jos punct al primei amplitudine a undei într-un moment de timp coincide cu cel mai înalt punct al doilea val de amplitudine, atunci ei pur și simplu se anulează reciproc, până când sunetul la zero. Și aceasta este deja numită interferență distructivă. În momentul în care primul val atinge presiunea maximă, al doilea val este la valoarea minimă. Dacă ambele aceste valuri lovit timpanul, în același timp, nu te-ar auzi nimic, deoarece cele două valuri se anulează reciproc întotdeauna.

Cum funcționează amortizorul de zgomot din interior?

Un amortizor este în esență un set de tuburi. Aceste tuburi sunt proiectate pentru a crea o reflectare a undelor sonore care interferează unul cu celălalt și se echilibrează în cele din urmă.

Gazele de eșapament și undele sonore cu ele (deși, după cum deja știm, mult mai devreme) cad în toba de eșapament prin țeava centrală. Acestea se aruncă în peretele din spate al tobei de eșapament și se reflectă prin orificiul din partea principală a tobei de eșapament. Apoi trec printr-o serie de deschideri către o altă cameră, unde se sting din nou și ies din ultimul tub, lăsând toba de eșapament.

A doua cameră este numită rezonator. care este conectat la prima cameră prin orificiu. Rezonatorul conține un anumit volum de aer și are o anumită lungime, care, cu precizie meticuloasă, este calculată pentru a obține o lungime de undă care poate compensa o anumită frecvență a sunetului. Cum se întâmplă acest lucru? Să privim amortizorul cu o privire mai atentă.

Când valul intră în toba de eșapament, o parte din ea continuă să pătrundă în a doua cameră prin orificiu, iar cealaltă parte se reflectă. Valul se propagă în cea de-a doua cameră, intră în peretele din spate al tobei de eșapament, se reflectă din ea și iese din nou prin aceeași gaură. Lungimea acestei a doua camere se calculează astfel încât această undă să părăsească rezonatorul numai după ce următoarea undă se reflectă din partea exterioară a celei de a doua camere (partea interioară a primei camere). În mod ideal, o parte din valul sonor de înaltă presiune care a ieșit din cea de-a doua cameră va fi stinsă de o parte din valul de joasă presiune care se reflectă din exteriorul peretelui celei de-a doua camere și aceste două valuri se vor echilibra reciproc.

Animația de mai jos arată cum funcționează rezonatorul într-o versiune simplificată a tobei de eșapament:

De fapt, sunetul provenit de la motor este un amestec de frecvențe diferite de sunet și, din moment ce multe dintre aceste frecvențe depind de turația motorului, sunetul nu este aproape niciodată inclus în benzile de frecvență potrivite pentru al opri perfect. Rezonatorul este proiectat să funcționeze în cea mai bună gamă de frecvențe, în care motorul face cel mai mult zgomot, dar chiar dacă frecvența este diferită, va produce în continuare o cantitate semnificativă de interferențe distrugătoare.

Unele masini de lux, în special în cazul în care o funcționare silențioasă este o caracteristică esențială, există o altă componentă în țeava de eșapament, care arată ca un amortizor de zgomot, dar se numește rezonator. Acest dispozitiv funcționează ca o cameră de rezonator în toba de eșapament - dimensiunile sunt calculate astfel încât valurile produse glushonnye apoi anumite „frumos“ sunet de ieșire pentru a surprinde și încântare de alții și, de fapt, oamenii din compartimentul pentru pasageri a unor astfel de vehicule.

În interiorul tobei de eșapament există alte caracteristici care îi ajută să reducă nivelul sunetului în moduri diferite. Corpul tobei de eșapament este fabricat de obicei în trei straturi: două straturi subțiri de metal și un strat mai gros, ușor izolat între ele. Acest lucru permite amortizorului să absoarbă unele dintre impulsurile de presiune. În plus, țevile de admisie și evacuare care conduc către camera principală sunt perforate cu găuri. Acest lucru permite ca mii de impulsuri de presiune mică să fie stinse în camera principală, "mâncându-se" reciproc într-o oarecare măsură în plus față de absorbția din amortizorul de zgomot.

Dezavantajele tobei de eșapament și alte tipuri de tobe de eșapament

Unul dintre dezavantajele importante ale unui amortizor de zgomot este contracararea acestuia cu presiunea exercitată asupra acestuia de către motor - această caracteristică se numește presiune inversă. Datorită tuturor convulsiilor și găurilor din amortizorul de zgomot, evacuarea trebuie să meargă mult pentru a scăpa în cele din urmă de atmosfera din jur. Tocurile de zgomot descrise mai sus produc o contrapresiune suficient de ridicată, care ia un pic de putere motorului, deoarece supapa cilindrică deschisă permite ieșirea combustibilului ars. iar combustibilul se datorează unei explozii în cilindrii învecinați, așa cum ne amintim din articolul de pe motor.

Există și alte tipuri de amortizoare care pot reduce contrapresiunea. Un astfel de tip, denumit uneori "fereastră cu geam dublu", folosește numai absorbția, nu reflexia, pentru a reduce sunetul. Într-un astfel de amortizor de zgomot, conducta de evacuare este conectată direct la conducta de evacuare a admisiei, care este perforată cu găuri. În jurul acestei țevi se află un strat de izolație din sticlă, care absoarbe unele dintre impulsurile de presiune. Izolația este înconjurată de un strat de oțel.

Dispozitivul amortizorului de zgomot - "unitatea de sticlă"

Astfel, amortizoarele au și un dezavantaj semnificativ: ele produc mult mai puțin presiune înapoi, prin urmare, doar "mănâncă" puterea mașinii, dar nu reduc nivelul sunetului, precum și tampoanele convenționale.

Articole similare

Pagina anterioară