Роль глушителя в выпускной системе

Работа любого двигателя сопровождается не только получением и преобразованием энергии, но также выпуском отработанных газов и громкими звуковыми волнами. Основным источником шума являются камеры сгорания. Ежесекундные мини-взрывы создают непрерывный рокот, звуки которого не могут пройти сквозь сплошной металл стенок, а потому вырываются наружу вместе с газами. Для снижения шумовой завесы в системе выхлопа был обозначен такой элемент, как глушитель. Он представляет собой конструкцию, позволяющую «распылять» эти волны, а современные технологии производства наделили его дополнительными полезными функциями.

Как устроен глушитель в разрезе. Принципы работы

На бензиновых авто глушитель находится сразу после катализатора, на дизельных — размещается после сажевого фильтра. Он представляет собой округлый или овальный бочонок и может быть двойным. Сперва идет предварительную систему выхлопа (другое название — резонатор), которая подавляет первый и наиболее агрессивный шум движка. Ее роль — распределить остаточные пары. Затем следует основной глушитель. Он «добивает» остатки шумовой волны.

Структура выхлопа устроена следующим образом:

• сразу после выпускного коллектора находится гофра, изолирующая вибрации и сглаживающая колебания от происходящих процессов в моторе;
• после прохождения гофры, газы и грохот переходят в каталитический нейтрализатор, сжигающий паровые остатки и не допускающий их попадания в окружающую среду. Нейтрализатор состоит из многочисленных керамо-сот, поглощающих и рассеивающих шум;
• затем выхлоп направляется в камеру резонатора, где происходит первичная обработка и подавление излишней акустики;
• последним этапом, полностью рассеивающим рокот двигателя, выступает основной глушитель.

Главными узлами выхлопной цепи считаются гофра, катализатор, резонатор, основной глушитель и выхлопная труба. Само строение выхлопной системы продумано до мелочей. Наличие камер с различным сечением в данной цепи позволяет производить преобразование потока остаточных газов. Их поток сперва сужается, создавая сопротивление акустики, потом расширяясь, рассеивается. Благодаря многочисленным перегородкам в протоках и их смещению происходит перенаправление потоков и гашение высокочастотных шумов. Также гашение рокота различных частот происходит за счет перфорированных трубок в бачке. Ко всему прочему, для его изготовления используются звукопоглощающие материалы, которые способствуют их большему поглощению.

Четыре способа звукового погашения

В принцип функционирования легли 4 главных способа звукового погашения: ограничение звука, его отражение, подавление звуковых волн с помощью резонанса и поглощение.

Ограничивающий тип самый простой в своей конструкции: выполнен в виде сужающейся трубы, помещенной в металлический бак. Этот тип подавляет шум частично, существенно снижает мощность мотора и устанавливается на простейшей агропромышленной технике.

Зеркальное изменение направления акустического потока используется в установке на скутеры и мотоциклы. Происходит приглушение колебаний, за счет чего рокот заметно уменьшается. Использование данного варианта возможно только на двухтактных движках, ввиду малой мощности.

Третий вариант применяется на автомобилях. Внутри резонатора устанавливается несколько перегородок, образующих полости, которые соединены в свою очередь полыми прутьями из стали. Здесь в поглощение звука играют роль два фактора:

• звуковые волны и пары меняют направление своего движения несколько раз за счет зеркальных перегородок;
• частота акустических колебаний совпадает, благодаря точным расчетам размеров резонансных камер и трубок. Созданный резонанс подавляет грохот и рокот.

С учетом многообразия двигателей и их мощностей под каждый разрабатывается свой глушитель подобного типа.

Поглощающий образец по своей конструкции напоминает подавление шумовых волн, с той разницей, что трубы у него имеют многочисленные отверстия разного диаметра. По бокам данных перегородок помещен термостойкий материал, например, каолиновая или базальтовая вата, способная вытерпеть температуру до 700 градусов по Цельсию. Акустический поток рассеивается, накладывая свои волны друг на друга после сквозных прохождений. Оставшаяся часть уходит в наполнитель, а остатки — сглаживаются

• каналы выпуска и впуска;
• корпус с герметикой;
• перфорированная трубка;
• мате
• перегородками и изменением направления.

Виды

В настоящее время популярностью пользуются резонансный и прямоточный глушители. Оба допускают установку в комплекте с резонатором. На некоторых автомобилях вместо переднего прямоточный агрегат.
Устройство резонатора состоит из следующих элементов:

• корпуса цилиндрической формы;
• термостойкого материала для теплоизоляции;
• сплошной перегородки для разворота газового потока;
• перфорированной трубки;
• дросселя, позволяющего менять направление потока переработанных паров.

В принципе, его «анатомия» сложнее предварительного аналога. Главная часть включает в себя переднюю и заднюю перфорированные каналы, впускную трубу, переднюю, среднюю и заднюю перегородки, а также канал выпуска и сам корпус. В своем производственном процессе резонансный глушитель использует все принципы звукового преобразования.

Поскольку вышеописанный образец создает эффект противоборствующих давлений, в тюнинге используют замену части конструкции на прямоточный аналог. Сам он состоит из таких деталей, как:

• каналы выпуска и впуска;
• корпус с герметикой;
• перфорированная трубка;
• материал со свойствами шумоизоляции и повышенной термостойкостью.

По сути прямоточное приспособление проводит через все свои камеры одну перфорированную трубу. Здесь отметаются способы преобразования с помощью изменения движения газов и звуковых волн. В ход вступают интерференция и поглощение. Они приводят к уменьшению противостояния возникающего давления, но на мощности двигателя это сказывается совсем незначительно (3-7% в прибавке). Зато это обеспечивает «спортивное» звучание мотора, потому для владельца машины, передвигающейся в черте города и имеющий такой прямоточный узел, неминуемо наказание в виде административного штрафа за превышение норм шума и возможного приказа демонтажа глушителя.

Частые неисправности

Поскольку главная функция глушителя заключается в постоянном контакте с выхлопными отходами, самая частая поломка — пригорание металлического корпуса. Как правило, оно проявляет себя в виде рокота из-под днища автомобиля.

Если глушитель был сделан из дешевого черного металла, то срок его службы будет измеряться в пробеге в 20-30 тысяч километров. Тогда как счастливые обладатели устройства из нержавеющего сплава не будут сталкиваться с этой проблемой до 100 тысяч км. Зато при таком длительном использовании высока вероятность выгорания внутренних элементов, первые признаки которого — повышение уровня шума.

Для решения этого вопроса достаточно будет либо полностью заменить, либо подкорректировать его посредством сварочных работ. Сама сварка возможна и при использовании заплаток. Ремонт любых дыр без сварки невозможен. Заклеить или заделать поврежденную систему также не представляется возможным. Однако, если выгорели внутренние детали, поможет только полная замена этой части.

Для продления срока службы некоторые автовладельцы просверливают дырки, чтобы скопившийся конденсат мог беспрепятственно выходить наружу и глушитель не ржавел. Достаточно одного отверстия. Также стоит окрашивать его специальной термостойкой краской, чтобы защитить от ржавчины и замедлить износ металла вследствие высокого температурного режима. Из всего чем можно покрасить эту часть хорошо зарекомендовала краска на силиконовой основе. Ее нужно наносить в несколько слоев с интервалами для полного высыхания. И предварительной грунтовки поверхности эта продукция не требует. Единственный нюанс: после нанесения краски поверхность нужно разогреть до 170-200 градусов по Цельсию. Только при такой температуре она затвердеет. Для этой процедуры лучше всего использовать фен или духовку в течение 20 минут.

Альтернативный способ решения

Также экономный и проверенный вариант — серебряная эмаль. Однако, данный способ требует предварительной зачистки поверхности. Зачистку можно провести с помощью металлической щетины, очищающими кругами дрели. Сквозные дыры необходимо замазать шпаклевкой. Если требуется, смойте предыдущую краску специальной смывкой. После очистки и шпаклевки рекомендуется отшлифовать обработанный участок.

Несмотря на надежность и прочность глушитель, как и любая другая часть машины, требует надлежащего и бережного ухода для долгой работы.

Также читайте:

Что такое VIN CODE ? Как расшифровать вин код автомобиля Мерседес

Компрессор Мерседес: Виды компрессоров Плюсы и Минусы

Самый первый в мире автомобиль от Carl Benz. Начало истории Карла Бенца

Даймлер Бенц: История Успеха

Вильгельм Майбах — человек с большой буквы

принцип работы, вид в разрезе

Автоликбез30 августа 2017

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

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.

Выхлопная система автомобиля: схема устройства, возможные неисправности и методы диагностики

Многие автолюбители даже не представляют, насколько важна выхлопная система автомобиля в безаварийной работе силового агрегата, и не уделяют её обслуживанию должного внимания, в результате чего, может произойти выход из строя двигателя. Именно по этой причине, стоит внимательно ознакомиться с принципом работы выхлопной системы, её конструктивными особенностями, и знать, из чего состоит выхлопная система.

В работе двигателя внутреннего сгорания важная роль отводится своевременному выводу наружу отработавших газов, начинающих скапливаться в камере сгорания головки блока цилиндров сразу после воспламенения топливной смеси. Данную задачу призваны выполнять выхлопные системы, или как говорят автолюбители, глушители, которыми оснащаются все современные машины. Должная работа выхлопной системы, направленная на отвод из мотора остатков отработанной топливной смеси, целиком зависит от исправности всех её составных элементов, имеющих некоторые конструктивные отличия в зависимости от типа двигателя.

Принцип работы выхлопной системы

Современная автомобильная выхлопная система состоит из нескольких частей, в отличие от первых устройств, имеющих вид механического клапана, который принудительно открывался водителем автомобиля вручную. Все элементы выхлопной системы, которые соединяются между собой с помощью крепёжных болтов через расположенные на их концах фланцы, предназначены для:

• отвода из камеры сгорания двигателя выхлопных газов и прочих не сгоревших остатков топливной смеси;
• уменьшения выделяемого мотором во время работы шума;
• уменьшения количества токсичных веществ находящихся в выхлопе автомобиля;
• предотвращения попадания в салон транспортного средства токсичных газов.

Устройство выхлопной системы автомобиля обладает довольно простым принципом работы, которая подразумевает отвод отработанных газов из камеры сгорания, проводя их через трубы к задней части транспортного средства, понижая при этом, за счёт герметичности всей конструкции и соединений через фланцы с термоустойчивыми уплотнителями, выделяемый мотором шум.

Уменьшение количества токсичных веществ в выхлопных газах достигается за счёт применения в конструкции выхлопной системы каталитических нейтрализаторов (катализаторов), работоспособность которых контролирует специальный датчик, называемый лямбда-зонд. В современных дизельных автомобилях, для повышения показателя экологичности выхлопа, производители используют сажевый фильтр, которым также оснащается выхлопная система дизеля.

В конструкции дизельного мотора, а также современного бензинового агрегата, довольно часто используется турбонагнетатель, который использует для подачи в камеру сгорания воздушную смесь из кислорода и отработавших газов, забираемых из выпускного коллектора. Количество попадающих в турбину выхлопных газов, регулирует датчик, расположенный на корпусе выпускного коллектора.

Устройство конструкции и назначение её составных частей

Детали, составляющие данную конструкцию, имеют различную функциональную нагрузку и собственные обозначения, отражающие этапность их работы. Сама схема выхлопной системы и наименования её частей, выглядят следующим образом:

1. коллектор выпускной;
2. приёмная труба выхлопных газов;
3. катализатор или по-другому каталитический нейтрализатор;
4. резонатор или пламегаситель;
5. глушитель.

Коллектор выпускной, представляет собой навесной тип оборудования силового агрегата, и предназначен для поступления в него отработавших частиц и газов топливной смеси с камер сгорания каждого из цилиндров, и изготавливается в основном из керамики, сплавов чугуна или нержавеющей стали, обладающих повышенной термоустойчивостью.

Конструкция выхлопной системы

Приёмная труба, именуемая автолюбителями как «штаны», из-за схожего внешнего вида, предназначена для объединения нескольких потоков выхлопных газов в один, и для дальнейшего их продвижения к каталитическому нейтрализатору (катализатору). Труба зачастую оснащается так называемой гофрой, с помощью которой происходит гашение вибрации, передаваемой на всю конструкцию выхлопной системы работающим мотором.

Катализатор, представляет собой керамические соты, поверхность которых покрыта слоем сплава из платины и иридия, что позволяет вступить в химическую реакцию с ними выхлопным газам, в результате чего происходит их разделение на кислород и оксид азота. Выделенный кислород в катализаторе помогает более эффективно сгорать остаткам топливной смеси, в результате чего к глушителю подаётся исключительно азотно-диаксидноуглеродная смесь. Работу каталитического нейтрализатора контролирует специальный датчик лямбда зонд, передавая сигнал на блок управления силового агрегата автомобиля. Аналогичный датчик, устанавливается и на выпускной коллектор, для анализа показателей токсичности поступающих в катализатор отработанных газов.

Резонатор или пламегаситель, предназначен для понижения высокой температуры отработанных выхлопных газов, что достигается с помощью его ячеистого внутреннего строения. Последней деталью в конструкции, является глушитель, задача которого заключена в понижении шума работающего двигателя за счёт перфорированной трубы внутри его корпуса.

Все составные части выхлопной системы соединены друг с другом через фланцы с помощью крепёжных болтов и термостойких уплотнителей, отвечающих за герметичность данной конструкции, без которой невозможна полноценная работа двигателя современного автомобиля.

Схема выхлопной системы

Возможные неисправности, методы их устранения и варианты тюнинга

Конструкция выхлопной системы является идеальным вариантом для проведения тюнинга легкового автотранспортного средства, благодаря простате монтажа её составных частей и наличием большого ассортимента различных деталей. Самым частым вариантом тюнинга глушителя является установка так называемого прямоточного выхлопа, когда из системы убирается резонатор.

Наиболее частые неисправности выхлопной системы связаны с потерей герметичности деталей или их соединений, уплотнители в которых могут сильно износиться. Для замены уплотнительных элементов, необходимо приобрести ремонтный комплект выхлопной системы, и открутив крепёжные болты, поменять их на новые.

Сделанные из различных сплавов металла детали выхлопной системы, подвергаются значительному нагреву, резкому перепаду температур, и работают в условиях повышенных нагрузок, в результате чего подвержены сильному износу и прогаранию внутренних частей. Определить данные поломки позволит громкий шум работающего мотора и визуальная диагностика выхлопной системы, после проведения которой, повреждённую деталь конструкции необходимо либо заменить на новую, в случае внутренних неисправностей, либо отремонтировать её корпус с помощью электро/газосварки.

В современных автомобилях работа силового агрегата контролируется блоком управления, который получает определённые сигналы от многочисленных датчиков, расположенных на всех его конструктивных узлах. В конструкции выхлопной системы расположен датчик, именуемый лямбда-зондом, замеряющий количество токсичных веществ в отработанных газах. Его неисправность или некорректную работу способен выявить только диагностический стенд, после чего датчик необходимо заменить.

Эксплуатировать автомобиль с неисправной выхлопной системой нельзя, это может привести, как к поломке силового агрегата, на клапанах образуется закоксование рабочей поверхности, приводящее к потере мощности мотора, так и к возможному нанесению вреда здоровья водителя и всех пассажиров, из-за попадания в салон токсичных выхлопов.

Если у вас возникли вопросы — оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них

Устройство выхлопной системы автомобиля, виды неисправностей

Выхлопная система автомобиля также требует особого внимания. Казалось бы, что эта часть не так важна в работе двигателя, но не тут то было. От качества функционирования системы выхлопа авто зависит и мощность ДВС, и расход топлива, и выбросы вредных веществ в атмосферу.

Содержание статьи:

1. Как работает выхлопная система авто?
2. Конструкция системы выхлопа.
3. Неисправности и способы их устранения.
4. Видео.

 

Принцип работы выхлопной системы автомобиля

Своевременному и качественному выводу выхлопных газов отводится большая роль. Потому что, если вовремя отработанные газы не будут удаляться, то они будут оставаться в камерах сгорания цилиндров и заполнять некоторый объем, а значит, это приведет к потере мощности двигателя и нестабильной работе.

Выхлопная система состоит из нескольких секций, соединенных между собой крепежными болтами.

Назначение всех секций:

• выведение из камер сгорания цилиндров мотора все выхлопные газы;
• уменьшение шума работы силового агрегата (двигателя) во время работы;
• уменьшение уровня токсичности в отработанных газах;
• недопущение попадания в салон машины выхлопных газов.

Простая конструкция выхлопной системы выводит газы по трубам. Все наверное знают, что если глушитель или труба глушителя продырявится, то шум работы двигателя увеличивается в несколько раз.

Уровень токсичности понижается за счет установки в выхлопную систему катализаторов. За работой катализатора следит датчик лябда-зонд. В дизельных агрегатах используется сажевый фильтр для уменьшения выбросов вредных веществ.

Некоторые снимают этот датчик сами и устанавливают обманку лябда зонд.

Как в бензиновых, так в современных дизельных ДВС используется турбонагнетатель, который загоняет смесь из кислорода и отработанных газов, которые он всасывает из выпускного коллектора. На корпусе выпускного коллектора таких машин устанавливается датчик, которые регулирует подачу в турбину выхлопных газов.

 

Конструкция выхлопной системы автомобиля

В строение системы выхлопа современных машин входят около 5 элементов, каждый из который выполняет свою функцию. В схему выхлопной системы входит:

1. Выпускной коллектор.
2. Приемная труба выхлопных газов, она же «штаны».
3. Каталитический нейтрализатор или катализатор.
4. Пламягаситель или резонатор.
5. Глушитель.

Выпускной коллектор

Выпускной коллектор служит для приемки отработанных газов из камер сгораний цилиндров. Материал: чугун или нержавеющая сталь, или керамика.

 

Приемная труба

Приемная труба, которую обычно называют штанами служат для объединения выхлопных газов, поступивших из разных цилиндров в один общий коллектор. Дальше смесь выхлопных газов проходит через катализатор. На этом участки часто устанавливают гофру, чтобы гасить вибрации, которая передается на конструкцию выхлопной системы двигателем через жесткое соединение.

 

Катализатор или каталитический нетрализатор

Катализатор напоминает пчелиные соты из керамики. Сверху катализатор покрыт сплавом иридия и платины. Такие вещества позволяют вступать в химическую реакцию с веществами, содержащимися в выхлопных газах. Здесь происходит разделение на кислород и оксид азота. Отделенный чистый кислород помогает сжигать остатки топливно-воздушной смеси, в результате этого к глушителю подается азото-диоксидоуглеродная смесь. Датчик лябда зонд передает данные работы катализатора на блок управления (ЭБУ). Похожий датчик устанавливается на выпускной коллектор, чтобы анализировать показатели токсичности газов, которые поступили в катализатор.

 

Резонар или пламегаситель

Это устройство служит для уменьшения температуры отработанных газов. Понижение температуры происходит за счет ячеистой конструкции.

 

Глушитель

Конечной секцией вывода выхлопных газов является глушитель. В его корпусе находится перфорированная труба (то есть труба с отверстиями), задача которой уменьшить шум.Все секции соединяются между собой болтами через фланцы. Соединения частей должны быть герметичными, поэтому устанавливаются термостойкие уплотнители.

 

Виды неисправностей и ремонт выхлопной системы автомобиля

Многие автолюбители усовершенствуют выхлопную систему. Этим занимается, в основном, молодежь, которые любят тюнинговать свои тачки. Одним из вариантов такого тюнинга — это удаление резонатора и установка прямоточного выхлопа.Основная неисправность выхлопной системы — это негерметичные соединения, из-за которых, например, отработанные газы попадают в салон при открытии дверей. Устраняется покупкой и установкой ремкомплекта для соединения деталей выхлопной системы.Также из-за высокой температуры и агрессивной среды металл быстро ржавеет. Труба приходит в негодность. Если труба продырявится, то сразу это будет понятно по высокому уровню шума. Шум будет, как у картинга.

Запрещается эксплуатировать автомобиль без выхлопной системы. Это и опасно, и разрушит двигатель.

 

Видео

Глушитель изнутри.

Как заменить выхлопную систему своими руками на автомобиле ВАЗ.

 

Автор публикации

15 Комментарии: 25Публикации: 324Регистрация: 04-03-2016

Как устроен глушитель автомобиля: принцип работы

Изобретения автомобиля дало человечеству не только массу преимуществ, но и некоторые издержки. Например, громкий рёв двигателя — он тяжело воспринимался не только водителем автомобиля, но и людьми, которые находились поблизости. Необходимость как-то решить эту проблему привела к изобретению глушителя. Эта деталь автомобиля отвечает за то, чтобы максимально приглушить работу двигателя, а также уменьшить температуру и токсичность продуктов сгорания топлива.

Тюнинг глушителя

С момента изобретения устройство глушителя становилось всё более совершенным. На сегодняшний день он представляет собой серьёзный механизм, работающий по довольно сложной схеме. Современные законодательные нормы предусматривают очень жёсткий контроль над уровнем шума, который издаёт автомобильный двигатель, а также над степенью токсичности выхлопных продуктов сгорания топлива.

Устройство глушителя

Конструкция глушителя автомобиля приблизительно одинаково выглядит у большинства автомобильных моделей. В её состав входят следующие элементы:

1. Коллектор.
2. Нейтрализатор.
3. Передний глушитель.
4. Задний глушитель.

На нижеприведённом рисунке показано, как выглядит автомобильный глушитель.

Устройство глушителя

Коллектор отвечает за выведение продуктов сгорания топлива — он подключён напрямую к двигателю. Поскольку он несёт на себе очень большие нагрузки и поддаётся воздействию крайне высоких температур, к материалам для его изготовления выдвигаются очень серьёзные требования. Для изготовления коллекторов используют высококачественные сплавы из чёрных металлов.

Так как современные экологические нормы ужесточаются с каждым годом, конструкция автомобиля предусматривает наличие узлов, отвечающих за максимальное снижение токсичности выхлопных газов. Эту задачу решает нейтрализатор или, как его ещё называют, конвертер. По сути, это отсек, где осуществляется очищение смеси газов. Его составляют несколько секций, а корпус выполнен из керамических материалов либо из металла. Структура в виде специальных ячеек даёт возможность добиться максимального контакта газов с катализатором.

Глушитель ВАЗ в разрезе

Сама поверхность контакта у нейтрализатора обрабатывается палладием и платиной. Вступая с ними в соприкосновение, основная часть токсичных веществ нейтрализуется. Для того чтобы реакции происходили быстрее, катализатор располагают поближе к двигателю — высокая температура ускоряет нейтрализацию.

Остальные два элемента отвечают за подавление шума двигателя и очисткой не занимаются. Передний носит название резонатора. Он составлен из множества решёток и отверстий — по ним движутся продукты сгорания топлива, теряя шумы и вибрацию. Для шумоизоляции используются специальные материалы с высокой степенью звукопоглощения.

Различают следующие разновидности глушителей:

• активный;
• реактивный.

Активный состоит из шумоподавляющего вещества — его устройство достаточно простое. Его недостатком является высокая степень загрязнения по прошествии некоторого времени.

Задний является практически основным, он осуществляет конечное подавление шума двигателя и отводит продукты сгорания топлива. Его конструкция состоит из отсеков с содержимым из специальных наполнителей.

Современные авто, как правило, используют комбинации нескольких средств шумоподавления: пористых стенок, решёток, каналов, перегородок. Таким образом, удаётся добиться показателей, разрешенных современными экологическими и санитарными нормами.

Прямоточный глушитель: особенности и конструкция

Прямоточный глушитель Magnus

Для повышения мощности автомобиля некоторые водители используют прямоточный вариант. Его преимуществом является то, что для повышения мощности машины он может использовать энергию выхлопных газов. Обычный глушитель на такое не способен.

Принцип работы заключается в том, что сопротивление при выхлопе продуктов сгорания топлива меньше чем обычно. Поэтому мощность двигателя, которая для этого расходуется, также имеет меньшее значение, а разница уходит на увеличение мощности движения авто.

Прямоточный глушитель в разрезе

Конструкция прямоточного агрегата — это прямая труба с сетчатой поверхностью, помещенная во внешний кожух. Она имеет меньше элементов для снижения шума и вибраций. Продукты сгорания идут без сопротивления по прямой, а сетчатая поверхность даёт им возможность свободно расширяться. Шум поглощается внешним кожухом — он обработан специальным звукоизолирующим веществом. Вследствие этого не происходит резонанса газов, и мы не слышим характерного рёва мотора. Для того чтобы улучшить характеристики такого устройства, можно использовать несколько отдельных внешних сегментов.

Основные причины выхода из строя глушителя

Есть несколько основных причин, вследствие которых глушитель может выходить из строя, а именно:

1. Прогорают швы сварки — это основная причина, которая встречается чаще других. Сварка является слабым звеном в любой конструкции — под влиянием влаги и температуры может образоваться трещина, которая будет расти вследствие вибраций. Результат — обрыв трубок и выход устройства из строя.

   Обрыв выхлопной трубы вследствие програра сварочных швов

2. Выгорает наполнитель (минеральная вата). Если используется некачественный материал, волокна начинают разрушаться под воздействием высоких температур, вследствие чего появляются шумы.

   Глушители: новый и с выгоревшим наполнителем

Эти две причины выхода из строя являются наиболее «популярными», они встречаются чаще всего.

Заключение

Глушитель — очень важная часть любого автомобиля. Поэтому нужно крайне ответственно относиться к его установке.

Необходимо осознавать, что это сложный механизм, от которого зависит комфорт водителя машины, пассажиров и окружающих людей, а также чистота окружающей среды. Поэтому он должен быть изготовлен из качественных материалов, а его конструкция — хорошо и грамотно продуманной. Старайтесь избегать дешёвых подделок — хлопоты, доставленные ними, принесут гораздо большее разочарование, чем сэкономленные деньги — радости.

[democracy]

[democracy]

Автор: Лагода Владислав Федорович

Образование высшее: среднее специальное. Специальность: Автомеханик. Хорошее знание устройства легковых автомобилей иностранного производства. Навыки работы: по замене ремня ГРМ ГБЦ ходовая часть сход-развал ТО. Ремонт…

Глушитель — назначение, устройство, работа

»   Глушитель — назначение, устройство, работа

• 8097 просмотров

Посмотреть глушитель в каталоге «АВТОмаркет Интерком»                   

 

Глушитель является одним из важнейших элементов выпускной системы. Эксплуатация современного автомобиля без глушителя просто невозможна. Функции автомобильного глушителя:

1. уменьшение шума отработавших газов;

2. преобразование самих отработавших газов, то есть уменьшение их скорости, температуры (t), пульсации.

 Стоит помнить о давлении отработавших газов, оно очень высокое. При движении газов, которые уже отработали по выпускной системе могут создаваться определенный звук, который способен распространяться активнее газов. Автомобильный глушитель уменьшает звуковые колебания, преобразуя их в тепловую энергию. К тому же с использованием глушителя в выпускной системе образуется определенное противодавление, которое в итоге приводит к определенному снижению мощности двигателя.

Какие технологии в глушителе уменьшают шум?

— расширение (сужение) потока, что позволяет уменьшать звуковые колебания;

— изменение направления потока. Угол поворота потока воздуха находится в районе 80-350°, что гасит средние и значительные звуки.

— изменение звуковых волн, которое в зависимости от характера их накладывания, может приводить к изменению состояний — увеличению (конструктивная интерференция) или уменьшению (деструктивная интерференция) амплитуды колебаний. В глушителе применяются 2 вида изменений. Технология работает с помощью специальных перфорационных отверстий в самих трубах глушителя на иномарку или автомобиля ваз. Изменяя размер отверстий и объем (V) окружающей трубу камеры можно получить уменьшение звуков в значительном диапазоне частот.

— поглощение звуковых волн. Данный способ подойдет при уменьшении высокочастотных звуковых колебаний.

Часто используют два вида изменений звука.

В выпускаемых автомобилях применяют от 1 до 5 глушителей, но чаще всего – два. Близкий к мотору глушитель называется предварительным (или передним) глушителем или резонатором. Затем идет задний (главный) глушитель. Как правило, для каждой конкретной модели машины и марки двигателя применяют определенные глушители.

Как устроен резонатор

Резонатор служит для предварительного уменьшения звуковых колебаний и потока отработавших газов. Резонатор — это перфорированная труба в металлическом корпусе. Для того, чтобы эффективно уменьшить колебания в трубе применяют дроссельное отверстие.

Устройство основного глушителя

Основной глушитель значительно «гасит» шум. Он имеет более усложненное строение. В металлическом корпусе расположено небольшое количество перфорированных трубок. Корпус поделен перегородками на несколько камер. Некоторые из этих камер могут заполняться специальным звукопоглощающим материалом. В основном глушителе поток газов, которые уже много раз изменяли свое направленность – лабиринтный глушитель.

Водители, которые хотят усовершенствовать, тюнинговать выпускную систему больше всего обращают внимание на глушитель. При тюнинговых работах выпускной системы устанавливается т.н. прямоточный глушитель (одна прямоточная труба на все камеры без изменения направления потока). Такой глушитель обладает уменьшенным противодавлением, но значительной прибавки в мощности двигателя он не дает. Основной плюс прямоточного глушителя «благородное» или «спортивное» звучание вашей машины (кому, что больше «по душе»).

Устройство прямоточного глушителя

Строение прямоточного глушителя соединяет корпус из нержавеющей стали, в котором расположена специальная перфорированная труба, которая обернута стальной сеткой и особым звукопоглощающим материалом. Стальная сетка защищает звукопоглощающий материал от выдува. В качестве звукопоглощающего материала используется простое стекловолокно. В прямоточном глушителе звуковые волны без проблем проходят через отверстия трубы, металлическую сетку и поглощаются стекловолокном (преобразуются в простую тепловую энергию).

Multiphysics Simulation обеспечивает точное проектирование глушителей

Сегодня приглашенный блогер Linus Fagerberg из компании Lightness by Design, сертифицированный консультант COMSOL, делится тем, как мультифизическое моделирование обеспечивает точность в разработке автомобильных глушителей.

Акустическое проектирование глушителей в автомобильной промышленности традиционно выполняется с помощью итеративного процесса, в котором различные альтернативы сравниваются экспериментальными методами до тех пор, пока не будет найден удовлетворительный дизайн. Численное моделирование может значительно сократить время и затраты проекта, одновременно увеличивая производительность глушителя.

Изучение акустики и строительной механики в конструкции глушителя

Шведская компания Scania уже давно использует преимущества численного моделирования и постоянно совершенствует свои знания и навыки моделирования. Недавно компания Lightness by Design начала работать со Scania, чтобы оценить преимущества использования подхода мультифизического моделирования, когда акустика связана с механикой оболочки в процессе проектирования глушителя.

Вместе мы обнаружили, что введение структурной механики в акустическую модель может оказать большое влияние на прогнозируемые характеристики глушителя.Различия могут также, в некоторой степени, объяснить предыдущие расхождения между результатами моделирования и эксперимента, где структурная механика, очевидно, всегда присутствовала, но никогда не принималась во внимание.

Выхлопная система для автомобильного глушителя.

Мы будем использовать классическую модель COMSOL Multiphysics автомобильного глушителя в качестве примера, чтобы проиллюстрировать эффект включения структурной механики в акустическое моделирование при нормальном давлении.Модель доступна в Галерее приложений и модифицируется путем включения физики оболочки и мультифизической связи.

Настройка мультифизической модели

Модель, показанная ниже, решена для следующих граничных ограничений: Распространение плоской волны определяется как на входной, так и на выходной поверхностях, при давлении на входе 1 Па, приложенном на входе. Все стены, внутренние и внешние, определяются как прочные жесткие барьеры или оболочки из стали (E = 210 ГПа, ν = 0.3, ρ = 7800 кг / м, ⁽³ , η = 0,02 и t = 1 мм) в узле Акустика давления . Мы также определяем физику оболочки и ограничиваем все степени свободы нулями на входном и выходном краях. На изображении ниже вы можете видеть поверхности, определенные как оболочки темно-синего цвета.

Модель автомобильного глушителя с входными, выходными и выделенными границами корпуса.

Фактическая мультифизическая связь определяется на границе раздела между оболочками и акустической областью.2},

, где n — вектор нормали поверхности, \ rho — плотность воздуха, \ nabla — оператор Лапласа, p_ \ textrm {t} — общее акустическое давление, u — вектор смещения поверхности оболочки, и t представляет время.

Условие представляет непрерывность нормального ускорения. Мультифизическая связь Acoustic-Structure Boundary предопределена и расположена под узлом Multiphysics в дереве модели. См. Изображение ниже для окончательной настройки в дереве модели.

Дерево модели с Акустика давления , Shell и Multiphysics узлов.

Используется свободная тетраэдрическая сетка с восемью элементами второго порядка на длину волны на максимальной частоте, что дает максимальный размер элемента

E_ {max} = \ frac {c} {f_ {max} \ cdot n_ {min}},

, где c — скорость звука в воздухе (343 м / с), f _{, макс.} , — самая высокая частота, представляющая интерес (800 Гц), и n, _{, мин.} , — это заданное количество элементов на длина волны (восемь в данном случае).2_ {out}} {2 \ cdot \ rho \ cdot c}) дА,

, где A_ {in} и A_ {out} — области входа и выхода соответственно; p_ {in} и p_ {out} — акустическое давление на входе и выходе соответственно; \ rho — плотность воздуха; и c — скорость звука в воздухе.

Затем мы решаем модель; сначала для собственных частот, а затем путем параметрической развертки в частотной области (от 10 до 800 Гц с шагом 2 Гц).

Результаты для связанной физики в конструкции глушителя

Влияние на прогнозируемые потери передачи для глушителя, смоделированного с помощью акустики чистого давления, сравнивается с мультифизической моделью на изображении ниже.Глядя на расчетные потери при передаче, вы можете видеть, что кривые очень похожи с небольшими расхождениями, за исключением области частот приблизительно от 600 до 670 Гц. Поведение потерь при передаче в этой области сходно с физикой связанных оболочек и без нее, но мы можем видеть большую разницу амплитуд.

Сравнение потерь на передачу между чисто акустическими и мультифизическими моделями.

Эту амплитудную разницу можно объяснить взаимодействием на границе раздела между капсулированной воздушной массой и структурой оболочки.Механизм, лежащий в основе этой структуры, может быть дополнительно изучен с помощью анализа собственной частоты.

На приведенном ниже графике собственные частоты изображены в зависимости от частоты, а на диаграмме потерь при передаче определены интересные собственные частоты. Представлены два расчетных случая: только акустическая физика давления, дающая частоты, где в воздушной массе возникают стоячие волны, и только физика оболочки, дающая частоты, когда структура легко возбуждается в вибрации. Эта диаграмма дает возможность обнаружить совпадающие собственные частоты в возбуждающей нагрузке (стоячие волны в воздушной массе) и в герметизирующей структуре.

Потери при передаче и собственные частоты для обеих моделей.

Существует, по крайней мере, три области, где прогнозируемые потери при передаче отличаются между чисто акустической и мультифизической моделями. Это около 170 и 340 Гц, а весь регион между 570 и 670 Гц. Первые две частоты (170 и 340 Гц) являются чисто оболочечными модами, которые могут возбуждаться импульсами давления без возникновения акустического резонанса; то есть, никаких совпадающих собственных частот не требуется.

Режим оболочки формируется на собственных частотах 172 Гц и 342 Гц.

Группа близко расположенных собственных частот, как в акустической, так и в модовой оболочках, находится в диапазоне 600 Гц и 634 Гц. Это верно в регионе, где происходят самые большие различия в потерях при передаче. Давайте посмотрим, что происходит на мультифизическом интерфейсе с частотой 634 Гц, поскольку именно здесь разница в потерях при передаче самая большая.

Форма акустической стоячей волны и мод оболочки на собственных частотах при 634 Гц.

Мы смотрим на собственную моду, где оболочка легко возбуждается при вибрации, что очень хорошо соответствует режиму давления при возбуждении при 634 Гц. Это вызывает высокие уровни ускорения на концевых пластинах оболочки. Этот эффект взаимодействия, скорее всего, вызывает разницу в потерях при передаче.

Обычно повышенные потери при передаче выгодны для глушителя, но если это происходит за счет вибрирующей конструкции, это может быть сомнительным как с точки зрения усталости, так и с точки зрения шума оболочки.Вопрос о том, являются ли колебания оболочки на возбужденных собственных модах проблемой, зависит в основном от амплитуды колебаний. Если есть большие амплитуды давления, они могут вызвать как заметный шум оболочки, так и структурные напряжения с повышенным риском возникновения проблем усталости.

Режимы концевых панелей при 170 и 340 Гц можно легко удалить, если необходимо, путем увеличения толщины концевых панелей с небольшим снижением веса. Эти две моды возбуждаются падающим давлением, так как на этих частотах не существует стоячей волны в воздушной массе.Следовательно, серьезность этих мод может быть оценена путем сравнения прогнозируемых рабочих частот и амплитуд давления глушителя с резонирующими частотами оболочки.

Третий примерный режим с частотой 634 Гц, где возникает наибольшая разница в потерях при передаче, более сложный для изучения с использованием только моделирования. Это исследование потребовало бы некоторой экспериментальной оценки, где можно измерить амплитуды системы. Это происходит главным образом из-за широкого диапазона частот (от 570 до 670 Гц) и сочетания как акустических, так и оболочечных мод.Акустические моды изменяют распределение давления и могут локально увеличивать акустическое давление. Следовательно, могут возникнуть заметные вибрации и возможные проблемы усталости.

Заключительные мысли об использовании мультифизического моделирования для акустического глушителя

При проектировании автомобильных глушителей численное моделирование с использованием COMSOL Multiphysics приводит к получению более качественных продуктов, одновременно снижая риски и стоимость проекта и время выхода конечного продукта на рынок. С внедрением мультифизической связи для акустики и строительной механики открываются новые возможности для повышения эффективности этапа проектирования и достоверности результатов моделирования.

Как видно на примере лидера рынка Scania, для сохранения передовых позиций требуются постоянные оттачивания навыков и использование достижений в технологии моделирования. Эта организация продолжает развивать свои знания с помощью их работы с COMSOL Multiphysics и COMSOL Certified Lightland by Designness.

Начало работы Имитация собственных конструкций глушителя

Загрузите одну из следующих примеров моделей или приложений, чтобы увидеть, как можно использовать мультифизическое моделирование для оптимизации собственной конструкции автомобильного глушителя:

О госте Автор

Линус Фагерберг из Lightness by Design — опытный консультант, занимающийся разработкой продуктов с поддержкой моделирования.Он имеет докторскую степень в Королевском технологическом институте KTH и специализируется в области структурной механики композитов, устойчивости и оптимизации. Линус считает, что численное моделирование является отличным инструментом для последовательного предоставления высококачественных продуктов, повышения производительности и снижения рисков. Компания Lightness by Design является сертифицированным консультантом COMSOL в Стокгольме, Швеция.

,

Оценка влияния толщины оболочки на производительность глушителя

Гостевой блогер Линус Фагерберг из Lightness by Design рассказывает, где остановился в своем предыдущем сообщении в блоге, чтобы обсудить, как излучаемый звук зависит от толщины корпуса глушителя.

Здесь мы обсуждаем различные сущности для измерения производительности глушителей. Одним из важных параметров является толщина корпуса глушителя и то, как это влияет на его производительность. Выполняя моделирование взаимодействия акустической структуры, мы можем видеть, как толщина оболочки влияет на производительность глушителя.

Анализ влияния толщины корпуса 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. Начнем с базовой толщины 1 мм, которая является первоначальной толщиной оболочки, которая использовалась в предыдущих исследованиях. Затем мы делим основную толщину вдвое и удваиваем ее.

Акустическая область (см. Ниже), окружающая модель глушителя, обеспечивает хорошие средства для оценки эмиссии звука в атмосферу для различных толщин оболочки.

Рисунок 1. Поперечное сечение и изометрические изображения модели глушителя и окружающей акустической области.

Потеря передачи: от входа глушителя до выхода

Потери передачи (TL) от входа глушителя до выхода глушителя, как определено в оригинальном сообщении в блоге, составляют

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

, где P _в — акустическая мощность на входе глушителя, а P _на — акустическая мощность на выходе глушителя.Переменные P _в и P _из зависят от давления на входе, p _в и на выходе, p _из соответственно.

TL от входа до выхода вычисляется 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.

Рисунок 2.Потери при передаче от впускного отверстия глушителя к выпускному отверстию при толщине оболочки т, , 0,5 мм, 1 мм и 2 мм.

Оболочечная мода, отмеченная при 172 Гц для толщины оболочки 1 мм (из предыдущих исследований), обнаруживается 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 0.В случае 5 мм разность TL в этом режиме от пика до падения составляет приблизительно 18 дБ, с разбросом частоты 8 Гц и падением при 188 Гц. Это ожидается, так как импульсы давления, возбуждающие пластины оболочки, будут оказывать большее влияние на пластины меньшей толщины. Следовательно, для наибольшей расчетной толщины оболочки, равной 2 мм, кривая является гладкой в ​​области, где этот скачок имеет место для случая 0,5 мм и 1 мм.

Поведение TL для 2-миллиметрового случая близко к поведению при чисто акустической симуляции давления, где границы глушителя определены как жесткие жесткие границы.Аналогично, режим оболочки, отмеченный при 342 Гц для случая толщины оболочки 1 мм, присутствует при 338 Гц для случая толщины оболочки 0,5 мм, но он не виден на кривой TL для случая толщины оболочки 2 мм.

Резонирующая акустическая мода на частоте 386 Гц присутствует для всех трех случаев, как отмечено с резким провалом во всех трех кривых на этой частоте.

Следующий заметный пик, присутствующий на всех трех кривых, лежит 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 структура глушителя становится жестче с увеличением толщины, и частота этой собственной моды увеличивается.

Несмотря на сдвиг вправо по частоте для увеличения толщины, амплитуда пика больше для толщины 1 мм, чем для толщины 2 мм. Можно ожидать, что структура с большей толщиной оболочки даст лучший TL, чем структура с меньшей толщиной.Тем не менее, акустическая собственная частота, отмеченная в случае акустики давления из исходного поста в блоге, присутствует в окрестности 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.

Окончательный пик, наблюдаемый во всех трех случаях для вычисленного диапазона частот, возникает в районе 700 Гц. Разнос частот для этого режима является небольшим для различных толщин оболочки по сравнению с предыдущим собственным режимом для разных толщин.Пики возникают при 696 Гц, 702 Гц и 700 Гц на кривых TL для толщины оболочки 0,5 мм, 1 мм и -2 мм соответственно. Следовательно, можно сделать вывод, что частота, на которой возникает эта собственная мода, остается непроницаемой для изменения толщины оболочки. Вероятно, это акустическая собственная мода, в которой жесткость оболочки не влияет на воздух, содержащийся внутри глушителя.

Потеря передачи: от входа в глушитель до границы акустического домена

Потери при передаче от входа глушителя к границе акустического домена были определены в предыдущем сообщении в блоге и также вычисляются в этом исследовании для модели глушителя с толщиной оболочки 0.5 мм и 2 мм (как показано на рисунке ниже). Построены две кривые (сплошная оранжевая и сплошная серая), а также кривые TL из предыдущего графика, которые учитывают толщину оболочки 0,5 мм и 2 мм (пунктирная оранжевая линия и пунктирная серая линия).

Рис. 3. Потери при передаче от входа к выходу по сравнению с потерями при передаче от входа к границе акустического домена для толщины оболочки ( т, ) 0,5 мм и 2 мм.

Очевидно, что сплошная серая кривая является более гладкой и имеет меньше провалов и пиков, чем сплошная оранжевая кривая.Пики и провалы на сплошной оранжевой кривой острее, чем на сплошной серой кривой. Кроме того, сплошная серая кривая имеет более высокий TL, чем оранжевая кривая для большей части вычисленного диапазона частот. Эти различия в сплошных кривых ожидаются, учитывая, что глушитель имеет более жесткую толщину 2 мм по сравнению с 0,5 мм. Более жесткая оболочка делает структурный отклик менее глубоким из-за его взаимодействия с объемом воздуха в глушителе, что приводит к уменьшению шума оболочки в окружающую атмосферу.

Сравнения также могут быть сделаны между кривыми 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. Две серые кривые (оболочка 2 мм) расположены дальше друг от друга, чем две оранжевые кривые (оболочка 0,5 мм) для большей части вычисленного диапазона частот. Для оранжевых кривых TL от входа в глушитель до границы акустического домена опускается ниже TL от входа до выхода в окрестности собственной моды оболочки 180 Гц.Это указывает на то, что в этом режиме в окружающую атмосферу издается больше звука, чем проходит через выход глушителя.

Более подробное сравнение акустических характеристик потерь на пропускание от входа глушителя до границы акустического домена для трех толщин оболочек приведено на графике ниже путем размещения данных в 1/3 октавных полосах.

Рис. 4. Потери при передаче от входа глушителя к акустической границе, нанесенные на полосы 1/3 октавы для трех толщин.

Представление потерь при передаче для различных толщин оболочек при разбивании TL на дробные октавы сродни тому, что делается с эмпирическими данными, полученными из акустических измерений, для соответствия установленным стандартам. Из приведенного выше графика ясно видно, что глушитель с толщиной корпуса 2 мм работает лучше всего в большинстве полос, за исключением двух последних полос. Это можно проверить, посмотрев сплошную серую кривую на линейном графике, который обсуждался в начале этого раздела, где она начинает падать после 600 Гц.

Вычисление эффективности глушителя

Помимо потери передачи, дополнительной мерой для измерения производительности глушителя является эффективность глушителя, которая определяется как

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

, где P _в и P _из — акустическая мощность на входе и выходе глушителя соответственно.

Эффективность глушителя для трех толщин оболочки приведена ниже, и можно видеть, что эффективность для каждого случая довольно схожа во всем вычисленном диапазоне частот.

Рис. 5. Эффективность глушителя для входа глушителя в выход при разной толщине оболочки.

Глушитель работает почти со 100% эффективностью, начиная примерно с 200 Гц и далее для всех трех случаев. Единственное исключение во всех случаях — это резонирующая акустическая мода 386 Гц, когда наблюдается резкий провал. Эффективность глушителя для вычисленных частот ниже 85 Гц составляет менее 60%, и плохая производительность глушителя в низкочастотном диапазоне также очевидна в TL от входа до выхода, показанного в начале сообщения в блоге.*} _ {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.

Расчетное значение P * _{out_domain} для каждого из трех случаев с различной толщиной оболочки показано на рисунке 6 ниже.

Рис. 6. Нормализованная излучаемая звуковая мощность на границе акустического домена для толщины оболочки.

Как и ожидалось, для большей части вычисленного диапазона частот чуть ниже 600 Гц глушитель с толщиной оболочки 0,5 мм имеет самое высокое звуковое излучение в акустической области, а глушитель с толщиной 2 мм имеет самый низкий уровень излучаемого звука. Резкое падение сплошной оранжевой кривой на частоте 188 Гц на рисунке 2 отмечено как большой всплеск сплошной оранжевой кривой на рисунке 6 (выше). Поэтому глушитель с толщиной корпуса 0,5 мм излучает более 5% падающей мощности в атмосферу на собственной моде, возникающей в диапазоне от 180 Гц до 188 Гц.

Несмотря на то, что на трех кривых присутствуют другие пики, особенно на частотах, близких к собственным модам, эти пики незначительны по сравнению с пиком при 188 Гц для случая 0,5 мм, при этом мощность излучения, падающая на окружающий домен, составляет менее 1%. ,

Уровень звукового давления и толщина глушителя

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

Рисунок 7.Уровень звукового давления при 188 Гц, t = 0,5 мм.

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

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

Заключительные замечания по толщине оболочки и производительности глушителя

Было показано, что толщина корпуса сильно влияет на производительность глушителя. Естественно, чем больше толщина, тем жестче конструкция. Таким образом, с увеличением толщины кривая потерь на передачу приближается к жесткому граничному условию в анализе чистой акустики (сравните рисунок 2 с результатами из предыдущего сообщения в блоге).

Кроме того, пиковая мощность звука, излучаемого в окружающий воздух, уменьшается с более чем 5% до менее чем 1%, просто за счет увеличения толщины оболочки 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 заявленной проблемы: местоположение больших потерь при передаче не является постоянным, а скорее функцией 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 глушителя. Как и следовало ожидать, наибольшая разница в потерях при передаче при увеличении толщины оболочки обычно наблюдается в окружающем воздухе. Однако на определенных частотах (около 630 Гц) потери при передаче для анализа толщины оболочки 2 мм снижаются даже ниже соответствующего 0,5-мм случая.

В заключение, программное обеспечение COMSOL Multiphysics® обеспечивает удивительно простой способ исследования влияния взаимодействия между структурными элементами и газами или жидкостями.Это позволяет инженерам по акустике легко определять подходящие материалы и / или структурные параметры, чтобы получить желаемое поведение компонента. Обычные приложения включают в себя анализ вибрации, усталостных свойств и оценки шума компонентов.

О госте Автор

Линус Фагерберг из Lightness by Design — опытный консультант, занимающийся разработкой продуктов с поддержкой моделирования. Он имеет докторскую степень в Королевском технологическом институте KTH и специализируется в области структурной механики композитов, устойчивости и оптимизации.Линус считает, что численное моделирование является отличным инструментом для последовательного предоставления высококачественных продуктов, повышения производительности и снижения рисков. Компания Lightness by Design является сертифицированным консультантом COMSOL в Стокгольме, Швеция.

,

Статья про глушитель от Free Dictionary

После снятия переднего глушителя (номер по каталогу 66894-00) с цилиндров № 1 и № 2 визуальный осмотр показал, что перегородка глушителя была отделена, блокируя выпускной канал. Существующее в городе Себу постановление (CO) также запрещает использование Модифицированные глушители. Именно тогда мы решили проверить глушитель. К нашему шоку, он был полностью забит. В этой статье необходимо улучшить структуру глушителя и оценить его эффективность с помощью соответствующих показателей.Идеально подходит для мелкой воды и жирной грязи. Модель 37 оснащена глушителем из нержавеющей стали, электронным зажиганием CDI и электронным впрыском топлива. Как показано на рисунке 1, стойка рамы для испытания, выполненного из сварной канальной стали, была прикреплена к столу для встряхивания с помощью болты, и образец катализатора глушителя был подвешен к нему через кронштейны глушителя, подвесные кронштейны и резиновые втулки и закреплен болтовыми соединениями. Настоящее исследование посвящено изучению численного моделирования шума, вызванного потоком в глушителе, в реальных условиях и анализу связанных механизмов генерации и распространения шума.По словам Маффлера, большинство бюджетов в судебной системе сконцентрировано на одних только судах, а не на судьях и сотрудниках суда: «Мы хотели использовать слоган« Человек-глушитель »и прививать идеалы нашей партии — честность, борьба с коррупцией и безопасность женщин», — сказал Мохит. Рамани, инженер, который вместе с шестью добровольцами разработал игру. И как она была настроена, я тоже не был готов купить Muffler Shop и попытаться запустить ее самостоятельно. Нью-Дели: Возможно, это было осмеяно многими, но кампания «Человек-глушитель» в социальных сетях, проводимая волонтерами партии Аама Адми, заставляет партию смеяться всю дорогу до банка, поскольку она видит «рост» пожертвований в преддверии выборов в собрание в Дели.Покрытие включает в себя распространение волн в каналах, теорию акустических фильтров, анализ акустических потоков и измерения, диссипативные каналы и параллельные глушители, трехмерный анализ и конструкцию глушителей. ,

означает в кембриджском словаре английского языка Глушитель | смысл в кембриджском словаре английского языка

глушитель существительное [C] (МАШИНА)

Американский и австралийский английский (британский глушитель) Тезаурус: синонимы и родственные слова ,