Cum funcționează Mufflers

Mufflers anulează cea mai mare parte a zgomotului unui motor.

-

-Dacă ați auzit vreodată un motor de mașină care funcționează fără toba de eșapament, știți ce diferență uriașă poate face un amortizor la nivelul zgomotului. În interiorul unei tobe de eșapament, veți găsi un set înșelător de simplu de tuburi cu câteva găuri în ele. Aceste tuburi și camere sunt actuall-y la fel de bine reglate ca un instrument muzical. Acestea sunt concepute pentru a reflecta undele sonore produse de motor astfel încât să se anuleze parțial.

Mufflers folosesc o tehnologie destul de îngrijită pentru a anula zgomotul. În acest articol, vom arunca o privire în interiorul unui adevărat amortizor auto și vom afla despre principiile care o fac să funcționeze.

Dar mai întâi, trebuie să știm puțin despre sunet. 

Sunetul este a val de presiune format din impulsuri de presiune alternativă înaltă și joasă a aerului. Aceste impulsuri își fac drum prin aer cu - ai ghicit - viteza sunetului.

Într-un motor, impulsurile sunt create atunci când se deschide o supapă de evacuare și o explozie de gaz de înaltă presiune intră brusc în sistemul de evacuare. Moleculele din acest gaz se ciocnesc cu moleculele de presiune mai scăzută din conductă, determinându-le să se stiveze unul pe celălalt. La rândul lor, se acumulează pe molecule puțin mai jos în conductă, lăsând în urmă o zonă cu presiune scăzută. În acest fel, unda sonoră își face drumul în jos pe conductă mult mai repede decât o fac gazele reale.

Când aceste impulsuri de presiune ajung la ureche, timpanul vibrează înainte și înapoi. Creierul tău interpretează această mișcare ca fiind sunetă. Două caracteristici principale ale undei determină modul în care percepem sunetul:

• Frecvența undelor sonore - O frecvență de undă mai mare înseamnă pur și simplu că presiunea aerului fluctuează mai rapid. Cu cât un motor funcționează mai repede, cu atât vom auzi un pas mai mare. Fluctuațiile mai lente sună ca un pas inferior.
• Nivelul presiunii aerului - Amplitudinea undei determină cât de tare este sunetul. Undele sonore cu amplitudini mai mari ne mișcă timpanele mai mult și înregistrăm această senzație ca un volum mai mare.

Se dovedește că este posibil să adăugați două sau mai multe unde sonore împreună și să obțineți Mai puțin sunet. Să vedem cum.

Lucrul cheie în ceea ce privește undele sonore este că rezultatul la ureche este suma tuturor undelor sonore care vă lovesc urechea în acel moment. Dacă asculți o trupă, chiar dacă auziți mai multe surse de sunet distincte, undele de presiune care lovesc tamburul urechii se adună toate, astfel încât tamburul tău ureche simte o singură presiune în orice moment..

Acum vine partea mișto: Este posibil să se producă o undă sonoră care este exact opusul altei unde. Aceasta este baza pentru acele căști care anulează zgomotul pe care le-ați putut vedea. Aruncați o privire la figura de mai jos. Valul de sus și al doilea val sunt ambele tonuri pure. Dacă cele două unde sunt în fază, acestea se adaugă la o undă cu aceeași frecvență, dar de două ori mai mare. Aceasta se numește interferență constructivă. Dar, dacă sunt exact în afara fazei, acestea se adaugă până la zero. Aceasta se numește interferențe distructive. În momentul în care primul val se află la presiunea maximă, cel de-al doilea val este la minimum. Dacă amândouă aceste valuri ar atinge tamburul urechii în același timp, nu ați auzi nimic, deoarece cele două valuri se ridică întotdeauna la zero.

Acest conținut nu este compatibil pe acest dispozitiv.

Cum adună și scade undele sonore

În următoarea secțiune, vom vedea cum mușterul este proiectat pentru a crea valuri care provoacă cât mai multă interferență distructivă.

Situat în interiorul tobei este un set de tuburi. Aceste tuburi sunt concepute pentru a crea valuri reflectate care interferează între ele sau se anulează reciproc. Aruncați o privire spre interiorul acestei brioșă:

Gazele de evacuare și undele sonore intră prin tubul central. Ei sări de pe peretele din spate al amortizorului și sunt reflectate printr-o gaură în corpul principal al amortizorului. Ei trec printr-un set de găuri într-o altă cameră, unde se întorc și ies din ultima țeavă și părăsesc toba.

O cameră numită a rezonator este conectat la prima cameră printr-o gaură. Resonatorul conține un volum specific de aer și are o lungime specifică care este calculată pentru a produce o undă care anulează o anumită frecvență de sunet. Cum se întâmplă asta? Să aruncăm o privire mai atentă ...

Când un val lovește gaura, o parte din ea continuă în cameră și o parte din ea este reflectată. Valul călătorește prin cameră, lovește peretele din spate al amortizorului și se dă înapoi din gaură. Lungimea acestei camere este calculată astfel încât acest val să părăsească camera rezonatorului imediat după ce următorul val se reflectă în exteriorul camerei. În mod ideal, partea de înaltă presiune a undei care a venit din cameră se va alinia cu partea de joasă presiune a undei care a fost reflectată în exteriorul peretelui camerei, iar cele două valuri se vor anula reciproc..

Animația de mai jos arată cum funcționează rezonatorul într-o toboșă simplificată.

Acest conținut nu este compatibil pe acest dispozitiv.

Undele se anulează în interiorul unei tobe de eșapament simplificate

În realitate, sunetul provenit de la motor este un amestec de mai multe frecvențe diferite de sunet și, din moment ce multe dintre aceste frecvențe depind de viteza motorului, sunetul nu este aproape niciodată la frecvența corectă pentru ca acest lucru să se întâmple. Resonatorul este proiectat să funcționeze cel mai bine în domeniul de frecvență în care motorul face cel mai mult zgomot; dar chiar dacă frecvența nu este exact ceea ce rezonatorul a fost reglat, va produce totuși o anumită interferență distructivă.

Unele mașini, în special mașinile de lux, în care funcționarea liniștită este o caracteristică esențială, au o altă componentă în eșapament care arată ca o toboșă, dar se numește rezonator. Acest dispozitiv funcționează la fel ca camera de rezonator din toba de eșapament - dimensiunile sunt calculate astfel încât undele reflectate de rezonator ajută la anularea anumitor frecvențe de sunet în eșapament.

Există și alte caracteristici în interiorul acestui amortizor care îl ajută să reducă nivelul sonor în moduri diferite. Corpul tobei este construit în trei straturi: Două straturi subțiri de metal cu un strat mai gros, ușor izolat între ele. Aceasta permite corpului amortizorului să absoarbă o parte din impulsurile de presiune. De asemenea, conductele de intrare și de ieșire care intră în camera principală sunt perforate cu găuri. Aceasta permite mii de impulsuri de presiune minuscule să răsară în camera principală, anulându-se reciproc într-o oarecare măsură, pe lângă faptul că sunt absorbite de carcasa amortizorului.

Evacuarea de la a Mașină de curse NASCAR: Nu există amortizoare aici, deoarece reducerea contrapresiunii este numele jocului.

O caracteristică importantă a amortizoarelor este cât de mult contrapresiune ei produc. Din cauza tuturor virajelor și găurilor pe care trebuie să le treacă evacuarea, amortizoarele ca cele din secțiunea anterioară produc o contrapresiune destul de ridicată. Aceasta scade puțin din puterea motorului.

Există și alte tipuri de amortizoare care pot reduce contrapresiunea. Un tip, uneori numit a pachet de sticlă sau a bomba de cirese, folosește numai absorbția pentru a reduce sunetul. Pe o toboșă ca aceasta, evacuarea trece direct printr-o țeavă perforată cu găuri. Înconjurând această conductă se află un strat de izolație din sticlă care absoarbe o parte din impulsurile de presiune. O carcasă din oțel înconjoară izolația.

Diagrama mufei de pachete din sticlă

Aceste amortizoare produc mult mai puține restricții, dar nu reduc nivelul de sunet la fel de mult ca la muffler-urile convenționale.

Au fost câteva experimente cu amortizoare active de anulare a zgomotului, în special pe generatoarele industriale. Aceste sisteme includ un set de microfoane și a vorbitor.

Difuzorul este poziționat într-o țeavă, care se înfășoară în jurul conductei de evacuare, astfel încât sunetul din evacuare să iasă în aceeași direcție cu sunetul din difuzor. Un computer monitorizează un microfon poziționat înainte de difuzor și unul poziționat după acesta. Cunoscând câteva lucruri despre lungimea și forma conductelor, computerul poate genera un semnal pentru a conduce difuzorul. Acest lucru poate anula o mare parte din sunetul care vine de la generator. Microfonul din aval permite computerului să știe cât de bine se descurcă, astfel încât să poată face ajustări, dacă este nevoie.

Pentru mai multe informații despre amortizoare, sunet și subiecte conexe, consultați linkurile de pe pagina următoare.

Articole similare

• Cum funcționează turbocompresorii
• Cum funcționează convertorii catalitici
• Cum funcționează sistemele de aprindere automobilistică
• Cum funcționează mașinile de curse NASCAR
• Cum funcționează audierea
• Cum funcționează vorbitorii
• Cum funcționează antetele de evacuare pentru a îmbunătăți performanțele motorului?
• Cum știu când un catalizator de pe mașina mea nu mai funcționează corect?
• Ceea ce provoacă un boom sonic?
• Controlul stabilitatii
• Explicat GTO Pontiac din 1967
• 1969 Chevy Camaro Z28 explicat
• Trans-am Pontiac Firebird din 1970 explicat
• 1965 a explicat Buick Skylark Gran Sport

Mai multe legături grozave

• Teoria epuizării
• Registrabilitatea mărcilor înregistrate de urletul Harley-Davidson: o analiză multimedia
• AutoSpeak: Library of Sounds - Include sunete din mașini, camioane, mașini sport și mașini de curse
• Aplicații ale zgomotului activ
• Videoclipuri GM Goodwrench