Глушитель в разрезе фото: Устройство глушителя автомобиля. Простыми словами с фото. Читай — запоминай

Глушитель. Устройство заднего глушителя

Главная / Глушитель

• Диагностика и неисправности глушителя
• Ремонт глушителей
• Тюнинг глушителя
• Установка глушителей
• Замена глушителя

Глушитель считается неотъемлемым элементом выхлопной системы, без которой запрещено эксплуатировать транспортное средство с двигателем внутреннего сгорания. Главная функция детали заключается в снижении температуры, шумности, токсичности отработанных газов, то есть в приведении их основных показателей к нормированным значениям. Стандартная выпускная система, устанавливаемая на автомобили, состоит из:

• выпускного коллектора;
• нейтрализатора;
• резонатора;
• заднего глушителя.

Благодаря задней части глушителя обеспечивается снижение уровня шума, скорости и температуры отработанных газов за счет применения специальной конструкции перегородок, а также шумогасящего наполнителя. Качество детали зависит от материала изготовления, непосредственно его внутреннего устройства и наполнения, а также наличия дополнительного слоя, который способствует уменьшению нагрева изделия и обеспечивает защиту от агрессивной внешней среды. Звукопоглащающая способность определяется используемой набивкой и геометрией размещения внутренних отверстий.

Срок использования глушителя ограничен. Основные факторы, которые приводят к выходу его из строя и уменьшают период эксплуатации следующие:

• высокая температура, определяемая выхлопными газами;
• агрессивные внешние компоненты дорожного полотна, которые пагубно воздействуют на металл;
• топливо низкого качества.

Как правило, для производства изделий применяется нержавеющая и алюминированная сталь. Цена на задний глушитель будет варьироваться в зависимости от его размеров и материала, из которого изготовлена данная деталь выхлопной системы. Более дорогие модели отличаются высокой степенью шумопоглощения, длительным сроком службы и устойчивостью к появлению коррозии.

Эксплуатационный период изделий, выполненных из черной стали, составляет в среднем один год. Основная их проблема, из-за которой они выходят из строя, заключается в прогорании металла вследствие воздействия коррозии и перегрева. В таком случае потребуется их полная замена, так как ремонту такие поврежденные запчасти не подлежат.

Алюминиевые изделия обойдутся на порядок дороже, чем стальные, но при этом они прослужат намного дольше. Цена на заднюю часть глушителя напрямую зависит также и от производителя. Доступные к установке модели рассчитаны на эксплуатацию в течение 10 лет и более. Они пользуются популярностью и постоянно востребованы среди автовладельцев. Изготавливаются из прочного нержавеющего сплава и обеспечивают стабильное выполнение своих функций на протяжении всего периода использования.

В современных задних глушителях ВАЗ для понижения шумового порога применяется технология изменения направления и расширения (сужения) выхлопного потока, а также нивелирования звуковых волн. Благодаря наличию пористых элементов и большого количества различных перегородок удается существенно снизить также скорость воздушного потока.

В большинстве случаев по желанию автовладельцев задняя банка глушителя подвергается тюнингу. При модернизации выхлопной системы устанавливается прямоток, который характеризуется минимальным сопротивлением отводящим газам и обеспечивает автомобилю спортивное звучание. Устанавливать глушитель на автомобиль необходимо с учетом его технических характеристик и рекомендаций завода-изготовителя. Для каждого транспортного средства данное изделие подбирается в индивидуальном порядке, с учетом мощности силового агрегата и размещения элементов крепления.

принцип работы, вид в разрезе

Автоликбез30 августа 2017

Содержание

• 1 Где находится элемент и как он выглядит?
• 2 Конструкция и принцип действия
• 3 О прямоточной системе
• 4 Характерные неисправности

В процессе езды коленчатый вал двигателя авто совершает от 1,5 до 5–7 тыс. оборотов в минуту. Соответственно, в цилиндрах происходит 25–120 вспышек и микровзрывов топлива ежесекундно. В результате выделяется толкающая поршни энергия, отработанные газы и мощные звуковые волны. Чтобы убрать громкий рокот и шум из выхлопной трубы, доставляющий неудобства водителю и окружающим, было изобретено звукопоглощающее устройство – глушитель. Поскольку он служит не вечно, автолюбителям полезно будет знать, как устроен данный элемент и можно ли его отремонтировать в случае неисправности.

Где находится элемент и как он выглядит?

Главный источник шума – камеры сгорания работающего двигателя. Образующиеся там звуковые волны не могут проникать сквозь сплошные металлические стенки и стремятся выйти наружу по пути наименьшего сопротивления – через трубу выпускного тракта вместе с отработанными газами. Там и установлен глушитель в виде металлического бочонка круглой либо овальной формы.

Схема работы выхлопной системы автомобиля выглядит так:

1. Первой за выпускным коллектором установлена виброизоляционная гофра. Ее задача – сгладить колебания, передающиеся трубе от мотора.
2. Пройдя гофру, дым и звуковые волны попадают в каталитический нейтрализатор. Его задача – дожечь остатки горючих газов, чтобы не выбрасывать в атмосферу. Внутри детали расположены мелкие керамические соты, которые частично поглощают и рассеивают звук.
3. После нейтрализатора выхлоп проходит в бачок резонатора. Это первая ступень подавления шума.
4. Последним в цепочке стоит глушитель, окончательно гасящий звуковые колебания.

По сути, резонатор – это тоже глушитель, его строение и принцип действия вы узнаете из следующего раздела.

Бачок резонатора всегда стоит вдоль оси машины, а глушитель может устанавливаться поперек (в задней части авто). Встречаются варианты, когда оба элемента совмещены в едином корпусе с целью экономии места. На автомобилях с V-образными двигателями большой мощности устанавливается распределенная система выхлопа на 2 трубы. Соответственно, количество всех деталей удваивается.

Конструкция и принцип действия

Существует 4 способа погасить мощные звуковые импульсы, реализуемые на различных транспортных средствах:

• ограничение шума;
• отражение;
• резонансное подавление шумов;
• поглощение.

Ограничивающее устройство – простейший вариант глушителя, применяющийся на некоторых моделях тракторов. Элемент представляет собой сужающуюся трубу, помещенную внутрь металлического бачка. Недостатки изделия очевидны – шум подавляется частично, а мощность двигателя заметно снижается.

Зеркальные элементы ставятся на мотоциклы и скутеры.  Принцип работы глушителя следующий: газы из выхлопного колена попадают в отражающую банку, меняют направление движения и выбрасываются наружу. За счет отражения звуковые колебания гасятся и уровень шума снижается. Деталь успешно функционирует с двухтактными моторами, но для автомобиля ее эффективности недостаточно.

Третий способ реализован в автомобильных резонаторах. Внутри стального бачка стоит несколько перегородок, а между ними устроены резонансные камеры, соединенные стальными трубками. Сглаживание шумовых импульсов достигается за счет двух факторов:

1. Газы и звуковые волны несколько раз меняют направление движения, отражаясь от перегородок.
2. Размеры камер и патрубков рассчитаны таким образом, чтобы частота колебаний звука совпадала. Тогда волны гасятся благодаря возникающему резонансу.

Необходимо понимать, что конструкция резонатора не является универсальной для всех машин. Автомобили комплектуются двигателями различной мощности, издающими шумы разной амплитуды и частоты. Звукопоглотитель разрабатывается отдельно под каждую марку и модель автомобиля.

Устройство глушителя автомобиля в разрезе, действующего по принципу поглощения шумов, изображено на схеме.

Как и в резонаторе, здесь устанавливаются перегородки и перемычки в виде трубок. Только в последних выполнено множество отверстий различного диаметра (перфорация), а по бокам уложен негорючий поглощающий материал. Как правило, для данных целей используется базальтовая либо каолиновая вата, спокойно выдерживающая температуру газов 600–700 °С.

Звуковые волны, проходя через соседние патрубки с отверстиями, частично рассеиваются и гасятся за счет наложения друг на друга. Вторая часть колебаний поглощается наполнителем, а третья сглаживается благодаря перегородкам и изменению направления потока.

О прямоточной системе

Любой автомобильный глушитель снижает мощность двигателя, создавая значительное сопротивление на пути потока дымовых газов. Такую цену приходится платить за комфорт и практически беззвучный выхлоп. Но для автомобилистов, занимающихся тюнингом своих «железных коней», существует альтернативный вариант – звукопоглотитель прямоточного типа.

Задача данного элемента – снизить потери мощности, продолжая поглощать звуковые колебания от работы двигателя. Прямоток является компромиссным решением, поскольку в угоду мощности он гасит шум не столь эффективно, как штатные элементы авто. Из чего состоит такой глушитель:

• металлический корпус, оснащенный двумя патрубками;
• внутри находится перфорированная прямая труба, соединяющая входное и выходное отверстие;
• между корпусом и трубой заложен звукопоглощающий материал – каолиновая или базальтовая вата.

Звуки, идущие по прямой трубе с отверстиями, частично поглощаются волокном, но другая часть беспрепятственно проходит наружу, ведь перегородки и резонансные камеры отсутствуют. Поэтому автомобили, оборудованные прямотоком, издают рокочущий звук, особенно при нажатии на педаль акселератора.

Высший уровень тюнинга – комбинированная система выхлопа с заслонкой, управляемой из салона автомобиля. С ее помощью поток газов можно переключать между двумя ветками: на первой стоит обычный эффективный глушитель, а на второй – прямоток. Это позволяет использовать мощь мотора только при необходимости, а в обычных условиях ездить по городу без лишнего «рева» из выхлопной трубы.

Характерные неисправности

Существует одна причина, по которой глушитель автомобиля выходит из строя – длительное воздействие отработанных газов, обладающих высокой температурой. Рано или поздно металлический корпус элемента прогорает, что сопровождается рокотом под днищем автомобиля (оттуда, где расположена неисправная деталь).

Срок службы глушителя сильно зависит от материала, из которого он изготовлен:

• обычный «черный» металл со специальным покрытием;
• нержавеющая сталь.

Более дешевый вариант, сделанный из «черного» металлопроката, способен прогореть через 20–30 тыс. км пробега, в то время как нержавеющий корпус отработает 100 тыс. км и больше. Другое дело, что в течение длительного срока могут выгореть внутренности глушителя и уровень шума заметно повысится.

Неисправности устраняются двумя способами: замена глушителя и ремонт с помощью сварки. В любом случае вам придется посетить автосервис, где после диагностики мастера помогут принять верное решение. Если отверстие свища небольшое, то опытный специалист заварит его прямо на машине. Второй вариант – наложить заплатку из металла, для чего глушитель потребуется снять. Элемент с выгоревшими внутренностями ремонту не подлежит, только замене.

18.008 Глушитель Стоковые фото, картинки и изображения

Хромированная выхлопная труба и стоп-сигнал мотоцикла с красным сиденьем и указателями поворота крупным планом. место под номерным знаком спортивного мотоцикла в гараже. вид сзади, колесо классического шоссейного велосипеда. вид сзадиPREMIUM

Каталитические нейтрализаторы для автомобилейPREMIUM

Векторная иллюстрация мотоцикла с запчастямиPREMIUM

Глушитель выхлопа автомобиля, 3d иллюстрацияPREMIUM

Экологический электрический гибридный автомобиль Экологическая концепция зеленого листа в выхлопном глушителе Эффективное использование топлива вместо дыма может помочь остановить углекислый газPREMIUM

Задняя часть современного спортивного мотоцикла, вид снизу, крупный план. карбоновая выхлопная труба, тормозной диск, легкосплавный диск, двигатель, заднее колесо, мотоцикл. дорожный быстрый мотоцикл в гараже для ремонта, обслуживания. мото шинаPREMIUM

Выхлопная труба мотоцикла. хромированная блестящая чистая мотоциклетная выхлопная труба. close up view.PREMIUM

Векторный красный автомобиль с автозапчастями на белом фонеPREMIUM

Счастливый молодой человек, стоящий на улице в осеннем пальто и улыбающийся своей подруге или жене, смотрящей в камеру. красивый молодой человек в темно-синем пальто и шарфе или кашне. ПРЕМИУМ

Изображение нового каталитического нейтрализатора, изолированного на белом. ПРЕМИУМ

Красивый профессиональный автомеханик исследует ржавчину под транспортным средством на подъемнике в эксплуатации. ремонтник использует светодиодную лампу и идет навстречу. специалист в защитных очках. современная мастерская.PREMIUM

Загрязнение воздуха от выхлопных газов автомобилей на беспокойной дороге в городе ДжакартаPREMIUM

Загрязнение воздуха от выхлопных газов автомобилей в городе зимой. дым от машин в холодный зимний деньPREMIUM

Крупный план тюнинга выхлопной трубы белого автомобиля.PREMIUM

Полноразмерный портрет молодой красивой девушки, позирующей в зимнем парке. , тормозной диск с суппортом, ручкой и значком. vectorPREMIUM

Автомобильный двигатель с одним выхлопным металлическим наконечником крупным планом рядом с задним бампером.PREMIUM

Загрязнение воздуха выхлопными газами автомобилей на загруженном шоссе в городе ДжакартаPREMIUM

Контроль выбросов с датчиком газа в выхлопе старого автомобиля на станции техосмотра ПРЕМИУМ

Механик автосервиса автогараж в автомобильном мобильном центре. техник мастерская ремонт двигателей автомобилей обслуживание машиностроение бизнес. автомеханик руки ремонт автомобилей техникаPREMIUM

Резиновые уплотнительные кольца, запчасти для различных деталей машин, механизмов и пневматики.PREMIUM

Крупный план двойной выхлопной трубы автомобиля.PREMIUM

Выхлопная труба на белом фоне. 3d illustrationPREMIUM

Набор канистра для моторного масла, поршень двигателя, автомобильная фара, воздушный насос, шестерня, глушитель и значок. vectorPREMIUM

Ремонт выхлопной системы автомобиля. автомобиль на подъемнике в ожидании обслуживания. автомобильная промышленность theme.PREMIUM

Набор иконок для обслуживания автомобилей. наброски набор ремонтных частей автомобиля векторные иконки для веб-дизайна, изолированные на белом фонеPREMIUM

Фокусом является выхлопная трубаPREMIUM

Тюнинг выхлопной системы для спортивного автомобиля. автомобильный глушитель, глушитель выхлопа.ПРЕМИУМ

Концепция автозапчастей Vector с диском сцепления на белом фонеPREMIUM

Тюнинг выхлопной системы для спортивного автомобиля. автомобильный глушитель, выхлопной глушитель на белом фонеPREMIUM

Комплект автомобильного ключа с пультом, литые диски, шасси автомобиля, комплект ремня ГРМ, дальний свет, рулевое управление, аудио и значок глушителя. vectorPREMIUM

Кавказский автомеханик в возрасте 30 лет ремонтирует машину, лежащую под машиной на ползунке. автомобилестроение.PREMIUM

Автомобильный выхлоп при выходе дыма.PREMIUM

Выхлопная система автомобиля. ПРЕМИУМ

Автомобильный выхлопной коллектор, изолированный на белом фоне. выхлопной коллектор автомобиля стоковые картинки, фотографии без уплаты роялти, изображения.PREMIUM

Выхлопная труба двухтактного мотоцикла для мотокросса эндуро.PREMIUM

Простой набор иконок для ремонта и обслуживания автомобилей. содержит такие символы: двигатель, радиатор, тормоза, аккумулятор, глушитель, турбина, амортизатор, скорость, бензин, колесо, руль и другие детали. PREMIUM

Красивый молодой человек в темно-синем пальто и шарфе или глушителе. молодой деловой человек стоит на улице в осеннем пальто и уверенно смотрит в камеру. ПРЕМИУМ

Портрет молодой красивой девушки в полный рост, позирующей в зимнем паркеPREMIUM

Набор автозапчастей на белом фоне 3dPREMIUM

Зелено-синий значок глушителя автомобиля на черном фоне. выхлопная труба. vectorPREMIUM

Выхлопная система в автомобиле.PREMIUM

Набор автозапчастей, выделенных на белом фоне 3dPREMIUM

Set line автомобильный глушитель, воздушный фильтр, канистра для моторного масла, амортизатор, диагностика состояния автомобиля, редуктор, свеча зажигания и значок. векторПРЕМИУМ

Длинные металлические гибкие трубы компенсатора металлическая текстура крупным планом. избирательный фокус. промышленное строительство из белого металла.PREMIUM

Портрет молодой женщины в зимней одежде на бежевом фонеPREMIUM

Длинные металлические гибкие трубы компенсатора металлическая текстура крупным планом. избирательный фокус. белый металл промышленная конструкция.PREMIUM

Тюнинг выхлопной системы для спортивного автомобиля. автомобильный глушитель, выхлопной глушитель на многоцветном фонеPREMIUM

Установите линию шасси автомобиля, автомобильное зеркало, спидометр, колесо, ручной тормоз, амортизатор и значок двери. векторПРЕМИУМ

Векторный дизайн мотоцикла с запчастями и гоночным флагомPREMIUM

Набор канистр для моторного масла, автомобильный глушитель, отвертка и гаечный ключ, ключ с дистанционным управлением, диагностика состояния автомобиля, шина, колесо, щит и значок. vectorPREMIUM

Векторная иллюстрация рамы автозапчастей и силуэта деталей на черном фонеPREMIUM

Набор иконок автомобильных запчастей. простой набор автомобильных частей векторных иконок для веб-дизайна на белом фоне. PREMIUM

Выхлопная труба автомобиля изолирована на белом фоне. 3d визуализацияПРЕМИУМ

Изготовление и установка выхлопной трубы автомобиля из нержавеющей стали с раздвоением и усилением звука с цветным сварным швом под днищем. тюнинг и автосервис. ПРЕМИУМ

Автозапчасти хорошо продуманные пиксельные идеальные векторные иконки тонкой линии 30 2x сетка для веб-графики и приложений. простая минимальная пиктограммаPREMIUM

Ремонт гофры глушителя выхлопной системы в автомастерской — ремонтник режет старый глушитель на автомобиле угловой шлифовальной машинойPREMIUM

Дорогой роскошный спортивный внедорожник с двойным выхлопом. деталь экстерьера крупным планом — imagePREMIUM

Фотография различных глушителей выхлопных труб мотоциклов, выставленных в мастерской по ремонту мотоциклов. PREMIUM

Крупный план новой выхлопной системы и двигателя мотоцикла. PREMIUM

Шасси автомобиля на подъемнике, вид снизу. видна выхлопная система, колеса, тормозные шланги. PREMIUM

Выхлопная труба автомобиля изолирована на белом фоне. 3d-рендерингPREMIUM

Европейская женщина в платке сидит дома на диване.PREMIUM

Vector выхлопная труба, изолированный глушитель части автомобиляPREMIUM

Крупным планом рука автомеханика держит кислородный датчик выхлопной системы бензинового двигателя, проверяя неисправности в выхлопной системе при обслуживании автомобиля, который использовался в течение длительного времени. ПРЕМИУМ

Длинные металлические гибкие трубы компенсатора металлическая текстура крупным планом. избирательный фокус. промышленная конструкция из белого металла.PREMIUM

Коллекция реалистичной военной техники. детальный стиль армейского снаряжения.ПРЕМИУМ

Обработка и приемка цветных металлов. шесть круглых и овальных керамических катализаторов, содержащих платину, палладий и родий, на черном фоне. ПРЕМИУМ

Фара туристического мотоцикла. Блестящие хромированные мотоциклетные фары. крупный план. daylightPREMIUM

Выхлопная система в автомобиле.PREMIUM

Хромированная выхлопная труба, тормозной диск, зеленый литой диск, заднее колесо мотоцикла. задняя часть современного спортивного велосипеда, вид снизу, крупный план. дорожный быстрый мотоцикл в гараже для ремонта, обслуживания. мотошинаPREMIUM

Новый блестящий мультяшный талисман глушителя, одетый в защитное снаряжение и использующий сварочную горелку с бензобаком с искрами, летящими повсюдуPREMIUM

Комплект автомобильного воздушного фильтра, шасси автомобиля, комплект ремня ГРМ, устройство GPS с картой, канистра для моторного масла и значок глушителя. vectorPREMIUM

Крупный план выхлопных труб мотоциклаPREMIUM

Установите спидометр, автомобиль, предупреждение о тормозной системе, краскораспылитель, ключ с дистанционным управлением, зеркало, отвертку, гаечный ключ и значок колеса. векторPREMIUM

Выхлопная система автомобиля.PREMIUM

Двойной хромированный глушитель на зеленый задний бампер автомобиляPREMIUM

Тюнинг выхлопной системы для спортивного автомобиля. автомобильный глушитель, глушитель выхлопа.ПРЕМИУМ

Бультерьер испуган божьей коровкой, сидящей на кончике его носа. 3d иллюстрация 3d renderingPREMIUM

Установите линию двери автомобиля, канистру для бензина, комплект ремня ГРМ, дальний свет, аккумулятор, аудиодинамик, шину и значок. vectorPREMIUM

Дизельный сажевый фильтр в выхлопной системе автомобиля на подъемнике в автомастерской, вид снизу.PREMIUM

Длинные металлические гибкие трубы компенсатора металлическая текстура крупным планом. избирательный фокус. промышленное строительство из белого металла.ПРЕМИУМ

Установите переключатель передач, автомобильную аварию, ключ с дистанционным управлением и значок глушителя с длинной тенью. vectorPREMIUM

Макроснимки нескольких случайно расположенных глушителей воздуха, покрытых латунными шариками и металлической сеткой, изолированных на белом фоне. PREMIUM

Автомобильный выхлоп, оставляя дым.PREMIUM

Портрет молодой красивой девушки в полный рост, позирующей в зимнем паркеPREMIUM

Векторная выхлопная труба, изолированный глушитель автомобиля. ПРЕМИУМ

Тема для испытаний на выбросы автомобилей. современный компактный автомобильный глушитель крупным планом. ПРЕМИУМ

Набор резиновых уплотнительных колец. прокладки, используемые в гидравлике, пневматике и соединениях частей механизмов. ПРЕМИУМ

Портрет стильного бородатого длинноволосого мужчины-продавца и продавца автозапчастей в рубашке и подтяжках. держит глушитель выхлопа из нержавеющей стали. PREMIUM

Портрет молодой женщины в зимней одежде на голубом фоне. загрязнение выхлопными газами транспортных средствPREMIUM

Молодая женщина в платке или хиджабе внутри.PREMIUM

Комплект автомобильного глушителя, воздушного фильтра, рычага переключения передач, онлайн-каршеринга, поршня двигателя, ключа с дистанционным управлением, канистры для моторного машинного масла и значка. vectorPREMIUM

Комплект: амортизатор, автомобильный глушитель, переключатель передач, вентилятор двигателя, шасси автомобиля, канистра для масла, ключ с дистанционным управлением и значок проверки двигателя. vectorPREMIUM

Длинные металлические гибкие трубы компенсатора металлическая текстура крупным планом. избирательный фокус. промышленное строительство из белого металла. ПРЕМИУМ

Крупный план двойной двойной выхлопной трубы. деталь стильного синего экстерьера автомобиля. солнечная вспышка, свет утечки и копирайт для текста. ПРЕМИУМ

Векторная иллюстрация рамы и запчастей для автомобилейPREMIUM

Комплект ремня ГРМ, канистра для моторного масла, автомобильный глушитель, аккумулятор, шина, цепь и значок системы охлаждения радиатора. vectorPREMIUM

Оценка влияния толщины корпуса на характеристики глушителя

Приглашенный блоггер Линус Фагерберг из Lightness by Design продолжает свое предыдущее сообщение в блоге, чтобы обсудить, как излучаемый звук зависит от толщины корпуса глушителя.

Здесь мы обсуждаем различные объекты для измерения производительности глушителей. Одним из важных параметров является толщина кожуха глушителя и то, как это влияет на его работу. Выполняя моделирование взаимодействия акустики с конструкцией, мы можем увидеть, как толщина оболочки влияет на характеристики глушителя.

Анализ того, как толщина оболочки влияет на акустику глушителя

Используя ту же настройку модели, которая была определена в предыдущем сообщении в блоге, мы проводим параметризованное исследование, чтобы наблюдать влияние различной толщины оболочки на глушитель. Мы начинаем с базовой толщины 1 мм, что является исходной толщиной оболочки, которая использовалась в предыдущих исследованиях. Затем мы вдвое уменьшаем толщину основания и удваиваем ее.

Акустическая область (см. ниже), окружающая модель глушителя, является хорошим средством для оценки распространения звука в атмосферу при различной толщине корпуса.

Рис. 1. Поперечное и изометрическое изображение модели глушителя и окружающей акустической области.

Потери при передаче: от входа глушителя к выходу

Потери передачи (TL) от входа глушителя к выходу глушителя, как определено в исходном сообщении в блоге, составляют

TL=10\cdot log_{10} \frac{P_{in}}{P_{out}}

, где P _in — акустическая мощность на входе в глушитель, а P _out — акустическая мощность на выходе из глушителя. Переменные P _в и P _вых зависят от давления на входе, p _в , и на выходе, p _вых , соответственно.

TL от входа до выхода рассчитывается в этом исследовании для случаев моделирования с толщиной оболочки 0,5 мм и 2 мм. Эти кривые TL сравниваются на рисунке 2 ниже вместе со случаем для толщины оболочки 1 мм.

Рис. 2. Потери при передаче от входа глушителя к выходу для толщины корпуса t 0,5 мм, 1 мм и 2 мм.

Оболочечная мода, отмеченная при 172 Гц для толщины оболочки 1 мм (из предыдущих исследований), имеет место при 180 Гц для модели с толщиной оболочки 0,5 мм. В районе 180 Гц пик и провал на кривой для модели с толщиной 0,5 мм гораздо глубже, чем для модели с толщиной 1 мм для этой собственной моды.

Для корпуса 0,5 мм разница в TL в этом режиме от пика до провала составляет примерно 18 дБ, с частотным разбросом 8 Гц и провалом на 188 Гц. Это ожидаемо, так как импульсы давления, возбуждающие пластины оболочки, будут сильнее воздействовать на пластины меньшей толщины. Таким образом, для наибольшей расчетной толщины оболочки 2 мм кривая гладкая в области, где возникает этот всплеск для случая 0,5 мм и 1 мм.

Поведение TL для 2-мм корпуса близко к моделированию чистой акустики давления, где границы глушителя определяются как жесткие границы звука. Точно так же оболочечная мода, отмеченная на частоте 342 Гц для случая толщины оболочки 1 мм, присутствует на частоте 338 Гц для случая толщины оболочки 0,5 мм, но не видна на кривой TL для случая толщины оболочки 2 мм.

Резонансная акустическая мода на частоте 386 Гц присутствует во всех трех случаях, о чем свидетельствует резкий провал на всех трех кривых на этой частоте.

Следующий заметный пик, присутствующий на всех трех кривых, находится между 610 Гц и 640 Гц. По мере увеличения толщины оболочки положение пика смещается вправо. Оболочки с частотой 614 Гц, 632 Гц и 638 Гц имеют толщину 0,5 мм, 1 мм и 2 мм соответственно. Это связано с тем, что конструкция глушителя становится более жесткой с увеличением толщины, а частота этой собственной моды увеличивается.

Несмотря на сдвиг частоты вправо при увеличении толщины, амплитуда пика больше для толщины 1 мм, чем для толщины 2 мм. Можно было бы ожидать, что структура с большей толщиной оболочки будет давать лучший TL, чем структура с меньшей толщиной. Однако собственная акустическая частота, отмеченная в случае акустики давления из исходного сообщения в блоге, присутствует вблизи собственной моды для случая толщины оболочки 1 мм. Эта акустическая мода может находиться в фазе с собственной модой оболочки для толщины оболочки 1 мм, что, в свою очередь, приводит к большему пику TL в этой моде, чем для других случаев толщины оболочки.

Конечный пик, наблюдаемый во всех трех случаях для расчетного диапазона частот, приходится на частоту около 700 Гц. Разнос частот для этой моды незначителен для различной толщины оболочки по сравнению с предыдущей собственной модой для различных толщин. Пики возникают при 696 Гц, 702 Гц и 700 Гц на кривых ТЛ для толщин оболочки 0,5 мм, 1 мм и 2 мм соответственно. Следовательно, можно сделать вывод, что частота, на которой возникает эта собственная мода, остается невосприимчивой к изменению толщины оболочки. Вероятно, это собственная акустическая мода, при которой жесткость оболочки не влияет на воздух, содержащийся внутри глушителя.

Потери при передаче: от входа глушителя до границы акустической области

Потери при передаче от входа глушителя до границы акустической области были определены в предыдущем сообщении в блоге, а также рассчитаны в этом исследовании для модели глушителя с толщиной оболочки 0,5 мм. и 2 мм (как показано на рисунке ниже). Две кривые (сплошная оранжевая и сплошная серая) нанесены вместе с кривыми TL из предыдущего графика, которые учитывают толщину оболочки 0,5 мм и 2 мм (штриховая оранжевая линия и пунктирная серая линия).

Рис. 3. Потери при передаче от входа к выходу по сравнению с потерями при передаче от входа до границы акустической области для толщин оболочки ( t ) 0,5 мм и 2 мм.

Очевидно, что сплошная серая кривая более плавная и имеет меньше провалов и пиков, чем сплошная оранжевая кривая. Пики и провалы сплошной оранжевой кривой острее, чем у сплошной серой кривой. Кроме того, сплошная серая кривая имеет более высокий TL, чем оранжевая кривая, для большей части вычисленного частотного диапазона. Эти различия на сплошных кривых являются ожидаемыми, учитывая, что оболочка глушителя более жесткая при толщине 2 мм по сравнению с толщиной 0,5 мм. Более жесткая оболочка делает реакцию конструкции менее выраженной из-за ее взаимодействия с объемом воздуха в глушителе, в результате чего в окружающую атмосферу излучается меньше шума корпуса.

Можно также сравнить кривые для двух типов TL для каждой толщины. Можно отметить, что для модели глушителя толщиной 0,5 мм две оранжевые кривые совпадают друг с другом гораздо больше, чем серые кривые. Две серые кривые (оболочка 2 мм) располагаются дальше друг от друга, чем две оранжевые кривые (оболочка 0,5 мм) для большей части расчетного частотного диапазона. Для оранжевых кривых TL от входа в глушитель до границы акустической области падает ниже TL от входа до выхода вблизи собственной моды оболочки 180 Гц. Это свидетельствует о том, что на этом режиме в окружающую атмосферу излучается больше звука, чем проходит через выходное отверстие глушителя.

На приведенном ниже графике представлено более специфичное для акустики сравнение потерь при передаче от входа глушителя до границы акустической области для трех толщин оболочки, путем размещения данных в 1/3-октавных полосах.

Рис. 4. Потери при передаче от входного отверстия глушителя до акустической границы, построенные в 1/3-октавных полосах для трех толщин.

Представление потерь передачи для корпусов различной толщины путем группирования TL в дробных октавах похоже на то, что делается с эмпирическими данными, полученными из акустических измерений, для соответствия установленным стандартам. Из приведенного выше графика ясно видно, что глушитель с толщиной кожуха 2 мм лучше всего работает в большинстве диапазонов, за исключением двух последних диапазонов. В этом можно убедиться, взглянув на сплошную серую кривую на линейном графике, обсуждаемом в начале этого раздела, где она начинает падать после 600 Гц.

Расчет эффективности глушителя

Помимо потерь при передаче, дополнительным показателем для оценки производительности глушителя является эффективность глушителя, которая определяется как

Efficiency_{muffler}=\frac{{P_{in}}-{P_{ out}}}{P_{in}} \%

, где P _in и P _out — акустическая мощность на входе и выходе глушителя соответственно.

Эффективность глушителя для трех толщин кожуха показана ниже, и можно видеть, что эффективность для каждого случая очень одинакова в расчетном диапазоне частот.

Рис. 5. Эффективность глушителя на входе и выходе глушителя при различной толщине кожуха.

Глушитель работает почти со 100% эффективностью примерно от 200 Гц во всех трех случаях. Единственным исключением во всех случаях является резонирующая акустическая мода 386 Гц, когда наблюдается резкий провал. Эффективность глушителя для расчетных частот ниже 85 Гц составляет менее 60%, а плохая работа глушителя в низкочастотном диапазоне также видна на ТЛ от входа до выхода, показанной в начале поста в блоге. 9*}_{out\_domain}=\frac{P_{out\_domain}}{P_{in}} \%

, где P _{out_domain} — акустическая мощность на границе акустического домена. Эта переменная зависит от p _{out_domain} , давления на границе акустического домена.

Вычисленные P* _{out_domain} для каждого из трех случаев с различной толщиной оболочки представлены на рис. 6 ниже.

Рис. 6. Нормированная излучаемая мощность звука на границе акустической области для толщин оболочки.

Как и ожидалось, для большей части расчетного диапазона частот чуть ниже 600 Гц глушитель с толщиной корпуса 0,5 мм имеет наибольшее звуковое излучение в акустическую область, а глушитель с толщиной 2 мм имеет самый низкий излучаемый звук. . Резкий спад на сплошной оранжевой кривой при частоте 188 Гц на рис. 2 отмечен как большой пик на сплошной оранжевой кривой на рис. 6 (выше). Таким образом, глушитель с толщиной корпуса 0,5 мм излучает в атмосферу более 5 % падающей мощности на собственной моде, возникающей между 180 и 188 Гц.

Хотя на трех кривых присутствуют и другие пики, особенно на частотах, близких к собственным модам, эти пики незначительны по сравнению с пиком на частоте 188 Гц для случая 0,5 мм, при этом в окружающую среду излучается менее 1% падающей мощности. домен.

Уровень звукового давления и толщина кожуха глушителя

Уровень звукового давления на пике нормализованной излучаемой звуковой мощности для каждой из трех толщин кожуха показан ниже (в виде изоповерхностей).

Рис. 7. Уровень звукового давления на частоте 188 Гц, t = 0,5 мм.

Рис. 8. Уровень звукового давления на частоте 342 Гц, t = 1 мм.

Рис. 9. Уровень звукового давления при 634 Гц, t = 2 мм.

Заключительные замечания по толщине кожуха и характеристикам глушителя

Было показано, что толщина кожуха сильно влияет на характеристики глушителя. Естественно, чем больше толщина, тем жестче конструкция. Таким образом, с увеличением толщины кривая потерь при передаче приближается к жесткому граничному условию в чисто акустическом анализе (сравните рисунок 2 с результатами из предыдущего сообщения в блоге).

Кроме того, пиковая звуковая мощность, излучаемая в окружающий воздух, снижается с более чем 5% до менее чем 1% просто за счет увеличения толщины корпуса с 0,5 мм до 1 мм.

В дополнение к уменьшению максимальной излучаемой звуковой мощности интересно отметить кривые потерь при передаче на рисунке 3. Результаты иллюстрируют сложность поставленной проблемы: расположение больших потерь при передаче не является постоянным, а скорее зависит от частоты и толщины оболочки. Например, пересечение кривой 0,5 мм указывает на то, что (общие) потери при передаче в окружающий воздух больше, чем на выходе из глушителя.