При сгорании топливно-воздушной консистенции в цилиндрах мотора появляются колебания воздуха. Глушитель нужен для того, чтоб понизить уровень воздействия акустических волн. От наличия глушителя также зависят и некие другие свойства автомобиля, а именно, мощность самого мотора, уровень содержания токсических веществ в выхлопных газах и ресурс.
Понижению шума содействует наличие в автомобиле основного глушителя, а в неких случаях и некое количество вспомогательных. Наличие каталитического нейтрализатора также содействует уменьшению уровня шума.
Как происходит поглощение шума средством глушителя? Всё максимально просто. При работе мотора во время сгорания воздушно-топливной консистенции образуются колебания разных частот: низкие, средние и высочайшие. Амплитуда этих колебаний так же разная. Конструкция глушителя предполагает собой наличие нескольких камер, проходя через которые звуковые колебания преобразуются в тепло. Также при всем этом происходит сглаживание колебаний, и звук становится не таким резким. Спектр звуковых колебаний находится в зависимости от величины оборотов мотора.
Мощность и уровень шума впрямую зависят от конструктивных особенностей глушителя:
численность камер в глушителе;
размер и количество находящихся в нём отверстий;
длина и поперечное сечение труб, входящих в саму конструкцию.
Но есть и противоречие. Снижение уровня шума – это, естественно, положительный фактор, но что делать со скоплениями отработанных газов в цилиндрах. Ведь, как понятно, элементы, находящиеся в глушителе, делают и преграду для выхода отработанных газов. При всем этом часть их остаётся в цилиндрах мотора, тем содействуя ухудшению продувки цилиндров и наполняемости воздушно — топливной консистенцией камеры сгорания. Полностью естественно, что это приводит к понижению мощности мотора. Учтя все эти условия, было вынесено последующее определение: общий объём глушителя легкового автомобиля должен быть больше объёма мотора в 3-8 раз. Большой популярностью сегодня пользуются польские глушители.
При определении всех характеристик глушителя учитывается усреднённый показатель частоты вращения коленчатого вала. Находясь в салоне при низких частотах звука (50-300 Гц), шофер утомляется резвее, а это может привести к плачевным последствиям (создание аварийной ситуации). Потому при проектировке глушителя принимают во внимание результаты спектрального анализа звука
Понижение уровня шума достигается привлечением 2-ух физических явлений: резонансом и поглощением звука. Эти принципы являются основными функциями всех типов глушителей.
Существует четыре вида глушителей:
ограничительные,
зеркальные,
резонаторные,
поглотительные.
Механизм работы ограничительного глушителя заключается в погашении колебаний, которые попадают в камеру, расположенную за проходным отверстием. Поперечник самого проходного отверстия существенно уменьшен, что наращивает эффективность всего устройства к поглощению звуковых колебаний. Но есть один минус- понижение мощности мотора.
Механизм работы зеркальных глушителей заключается в преобразовании звуковых колебаний в термическую энергию средством интерференции. Звуковые волны отражаются от стен глушителя, проходя по бессчетным лабиринтам конструкции. При всем этом и появляется перевоплощенная энергия, вызывая нагрев поверхности. Это более действенный метод уменьшения уровня шума. Также препятствий для выхода выхлопа еще меньше, а, как следует, и утраты мощности мотора не такие огромные. Данный тип глушителей употребляется в конструкциях фаворитных марок российского автопромышленности.
Резонаторы в конструкциях глушителей выступают в роли вспомогательного глушителя. Эта конструкция содержит в себе наличие четырёх цельных камер, которые соединены трубопроводами. Эти трубопроводы имеют сквозные отверстия определённого поперечника. Камера и трубопровод является резонансной парой, которая имеет свою частоту, не совпадающую с выхлопными колебаниями. Данный факт приводит к сглаживанию акустических колебаний, а следственно, и к снижению уровня шума. При прохождении газов через многокамерные резонаторы происходит отклонение потока этих газов, потому что сечение камер и трубопровода различное. Применение резонаторного канала сквозного типа приводит к значительному снижению уровня шума в области собственных колебаний. Разрыва газового потока при всем этом не происходит.
Поглотительные глушители понижают уровень шума за счёт наличия звукоизоляционного материала. Глушитель заполняется шумопоглащающим материалом, а через него проходит гофрированная труба. Газы, проходя по этой трубе, попадают в её отверстия и поглощаются базальтовой ватой. При всем этом энергия газа преобразуется в термическую, вследствие появившегося трения об волокна материала. В итоге появляется тепло. При простоте конструкции и возможности всасывать колебания разных частот, эффективность всё же оставляет вожделеть наилучшего.
Для того чтоб конструкция системы выхлопа работала эффективнее, и при всем этом её вес был маленьким, производители время от времени прибегают к объединению нескольких типов глушителей в одном корпусе.
Условия, при которых приходится эксплуатировать глушитель, являются, мягко говоря, нестерпимыми. На внутренние стены действуют завышенные температуры и давление, также ядовитые газы. Наружным раздражителем является смесь снега и соли. К тому же, при движении автомобиля появляется вибрация и опасность причинения механического повреждения, при движении по неровному дорожному покрытию. Чтоб не допустить раннего износа и повреждений, система выхлопа делается из высококачественных материалов с неотклонимым соблюдением особых технологий.
Конструкция глушителя делается из стали. Корпус его принято завальцовывать. Потому что резонаторные трубки и внутренние перегородки так же изготовлены из стали, то для сотворения высококачественной «внутренности » корпуса употребляют контактную сварку. При всем этом электроды используют в виде вальцовочных роликов.
Последняя камера в почти всех конструкциях глушителей заполняется шумопоглащающим материалом. Изготовка системы выхлопа из дорогостоящей нержавеющей либо покрытой цинком стали приводит к повышению ресурса глушителя, но при всем этом существенно возрастает цена самого автомобиля.
Глушитель крепится к днищу автомобиля, при всем этом учитывается расстояние до оного. Это делается для того, чтоб избежать воздействия на кузов колебаний при резонансе и воздействия высочайшей температуры. Дополнительная термоизоляция и гашение вибраций корпуса достигается средством производства глушителя с двойными стенами. При всем этом место меж ними заполняют особым материалом.
В связи с низкой посадкой большинства современных автомобилей, конструкция глушителя претерпевает некие конфигурации собственной формы – «сплюснутые» и растянутые ёмкости неверной формы. Невзирая на это, они владеют хорошими шумопонижающими свойствами и пониженным аэродинамическим сопротивлением.
Также для защиты кузова от колебаний и недопущения разгерметизации глушителя в неких конструкциях употребляют гибкие материалы для производства трубопровода.
