Резонатор. Устройство резонатора (среднего глушителя)

• Диагностика и неисправности резонатора
• Замена резонатора
• Ремонт резонатора
• Удаление резонатора

Первый, промежуточный, средний глушитель — как только не называют этот компонент выхлопной системы. Но во всех случаях в виду имеется резонатор. Рассмотрим, что это за устройство, за что отвечает и как работает.

Назначение, принцип работы и устройство резонатора

Если спросить любого мало-мальски разбирающегося в устройстве машины автомобилиста о назначении резонатора, он ответит, что данный элемент обеспечивает уменьшение уровня шума. В принципе, такое утверждение верно. Но большинство из нас не подозревают, что у этого компонента выхлопной системы есть и другие функции. Помимо уменьшения звука резонатор отвечает и за уменьшение сопротивления системы движению выхлопных газов (и происходит это за счет сглаживание пульсаций). Подтверждением этому является тот факт, что выхлопная система без резонатора на многих автомобилях работает не совсем корректно. Само-собой повышается шумность, а вместе с этим многие автомобилисты, кто решился на необдуманный шаг и самовольно удалили резонатор, заменив его отрезком трубы, жалуются на то, что авто не держит обороты ХХ. И происходит это, как раз за счет того, что повышается обратное сопротивление системы, и нету сглаживания пульсаций (выхлопные газы же поступают не одновременно от всех цилиндров, а, так сказать, «партиями»). Поэтому труба вместо резонатора — «не есть хорошо»: это, в принципе возможно, но доверять такую переделку нужно профессионалам, которые проведут необходимые расчеты и сделают все правильно. Также в этом элементе происходит снижение кинетической энергии выхлопных газов и уменьшение их температуры (порядка 300-400 градусов на выходе против 700-800, а то и боле — на входе резонатора).

Как устроен и работает резонатор

Работа данного элемента основана на следующих физических процессах:

• Расширение и сужение потока выхлопных газов. Это обеспечивается за счет использования нескольких камер в рассматриваемом элементе.
• Гашение средне- и высокочастотных пульсаций. Выхлопные резонаторы для автомобилей имеют для этого внутри трубопроводы, размещающиеся со смещением относительно друг друга.
• Интерференция звуковых волн. За счет этого происходит увеличение суммарной амплитуды, а, следовательно — уменьшение частоты колебаний. Добиваются этого за счет использования камер разного объема, а также при помощи перфорационных отверстий на трубах внутри резонатора.
• Использование закрытых камер, в которых накапливаются газы. Поступая через перфорационные отверстия газы стравливаются в определенный момент времени.

Также, в зависимости от конструкции, средняя часть глушителя (или резонатор) может иметь несколько камер. Последняя, для уменьшения шумности, может производиться с использованием специального звукоизоляционного материала. Что касается корпуса, оригинальный или универсальный резонатор выхлопной системы может выпускаться из нержавеющей стали, или так называемой алюминиевой стали (покрытой слоем алюминия для защиты от коррозии).

Первый вариант — более дорогостоящий, но он характеризуется лучшими показателями устойчивости к коррозии.

Прямоточный резонатор

Одной из разновидностью рассматриваемого элемента выхлопной системы является прямоточный (или спортивный) резонатор. Его отличие от «обычного» заключается в том, что здесь имеет место более низкое обратное сопротивление. И получается оно в ущерб сглаживанию пульсаций и уменьшению звука. Такой резонатор, как правило, не имеет камер и не изменяет направление движения потока выхлопных газов. По сути это — ровный «тоннель», имеющий перфорированные стенки. А это значит что, учитывая рассмотренные выше проблемы, которые могут быть вызваны пульсациями, выбирать такой элемент для своего авто нужно очень тщательно. А лучше доверьте это дело профессионалам. Итак,

мы разобрались, для чего нужен резонатор и как он работает. Если вам нужен ремонт или замена данного элемента (в том числе и установка прямоточного), обращайтесь к специалистам GSAvto.  

Устройство резонатора выхлопной системы — как правильно сделать машину тише?

При работе транспортного средства, любой его механизм издает шум. В одних случаях он более громкий, в других менее слышен, однако, в любом случае, определенный шумовой эффект присутствует всегда. Думаю, владельцы бензиновых автомобилей, с установленным двигателем внутреннего сгорания, лучше меня поймут, ведь именно этот агрегат отличается характерным громким «звучанием». Что бы как-то снизить шумовой эффект, на каждый автомобиль в штатном режиме устанавливают глушитель, который является частью системы выхлопа.

• Принцип работы резонатора
• Из чего состоит резонатор
• Виды резонаторов

Любая такая система состоит из нескольких комплектующих составляющих и есть одной из главных систем транспортного средства. Она не только влияет на показатели экологичности автомобиля (а в последнее время, этот вопрос становится все актуальнее), но и в значительной степени отвечает за качество функционирования и безопасность машины. Более того, состояние газораспределительного механизма (ГРМ), также, связано и со сроком качественного использования транспортного средства.

Как Вы уже наверное догадались, тема данной статьи напрямую связана с выхлопной системой автомобиля. Однако, мы не будем рассматривать ее устройство или общий принцип работы, а сосредоточим свое внимание лишь на одной, не очень большой детали – резонаторе, который занимается гашением звуковых колебаний после выхода газов из камеры сгорания.

Принцип работы резонатора

Как мы только что отметили, основной задачей резонатора является гашение колебаний звука, возникающих в результате выхода громких выхлопных газов из камеры сгорания. На громкость работы того или иного двигателя, прямым образом влияют габариты устройства (размер, форма) и конечно же, сама конструкция резонатора. В случае выхода детали из строя, нарушается работа всей системы выхлопа: транспортное средство становиться очень шумным, а в салон проникает запах выхлопных газов.

Их образование, происходит в камере сгорания мотора, а наружу они выводятся при помощи выпускного клапана цилиндра. Покинув цилиндр, выхлопные газы, с большой скоростью начинают передвигаться по впускному коллектору и приемной трубе, при чем, температура газовой смеси доходит до 650оС, а значит, все детали выхлопной системы испытывают серьезную тепловую нагрузку.

Устройство резонатора представлено в виде многослойной конструкции, где каждый уровень выполняет свою, конкретную задачу. Когда потоки воздуха попадают на отражатели (важные составляющие элементы резонатора воздушного фильтра), то их гашение происходит за счет трения о них газовых частиц, которые в полостях резонатора выпуска, проходят двумя потоками. Резонаторы впуска и выпуска выполняют одинаковую работу – проводят газ через всю систему выхлопа.

Слаженная и стабильная работа всех составляющих частей резонатора автомобиля, непосредственно влияет на долговечность службы двигателя, а учитывая, что любой элемент выхлопной системы постоянно подвергается влиянию отрицательных факторов окружающей среды и высоких температур (касается не только резонатора, но и других деталей), то вполне логичным будет предположить наличие периодических рабочих сбоев.

Что бы не доводить до крайностей, необходимо регулярно проводить диагностику состояния резонатора.

Выполняя данное действие, помните: эффективность и предельная работоспособность резонатора выхлопной системы зависит от трех основных факторов: состояния катализатора (элемент системы, снижающий количество вредных веществ в выхлопе ), диаметра труб и чистоты глушителя. Принцип работы резонатора базируется на использовании замкнутых полостей, размещенных возле трубопровода и соединенных с ним при помощи большого количества отверстий. Как правило, в корпусе находится два не равных объема, которые разделены сплошной перегородкой.

Каждое из отверстий, включая и замкнутую полость, выполняет роль резонатора, возбуждающего колебания собственной частоты. Условия распределения резонансной частоты, резко меняются, и как следствие, она гасится за счет трения газовых частиц в отверстии. Такой тип глушителя качественно гасит низкие частоты, даже не создавая для газов существенного сопротивления (сечение не уменьшается).

Чаще всего, резонатор применяется в качестве среднего глушителя.

Из чего состоит резонатор

Резонатор, как важный конструктивный элемент выхлопной системы, внешне напоминает маленький глушитель, из-за чего его часто называют «вспомогательным глушителем», однако, многие специалисты утверждают, что это не так. Конечно, резонатор существенно снижает рабочую громкость системы выхлопа, но это не является его основной функцией, а выступает только как побочный эффект от реализации задачи обеспечения ровности потока выхлопных газов во всей системе выхлопа автомобиля.

При работе силового агрегата (на любых оборотах), в выходном коллекторе можно заметить прерывистые значения давления отработанных газов, частота которых основывается на оборотах коленчатого вала двигателя и количества его цилиндров.

Для более качественной работы всей системы, нужно добиться равномерности этого давления, ведь только в таком случае, выхлопная система будет обладать минимальным сопротивлением отработанных газов и не станет отбирать лошадиные силы двигателя.

Несмотря на мнение некоторых специалистов, многие автолюбители продолжают называть резонатор «средним глушителем» (так как он располагается в средней части системы выхлопа) и нельзя сказать, что они полностью неправы. Данная деталь не только внешне похожа на уменьшенный глушитель, но еще и имеет схожее с ним внутреннее строение. Здесь все просто: что бы выровнять поток выхлопных газов, используются практически те же приемы, что и в глушителях. Давайте рассмотрим их более детально.

Во-первых, расширением и сужением потока отработанных газов, занимаются несколько камер резонатора, где происходит эффективное выравнивание больших низкочастотных пульсаций (не прямоточное устройство).

Во-вторых, при изменении направления потока выхлопных газов, камеры, вместе с соединяющими их трубопроводами, располагаются с некоторым смещением, что помогает гасить средние и высокочастотные пульсации.

В-третьих, наличие перфорационных отверстий в трубопроводах и разница в объемах, окружающих трубу, способствуют гашению широкого частотного диапазона потока отработанных газов. Такой способ, наиболее популярен в прямоточных резонаторах (в основном используется на спортивных автомобилях). Еще одним сходством резонатора и глушителя есть то, что сквозь перфорационные отверстия трубопроводов, отработанные газы камеры средней частоты (большего объема) и камеры высокой частоты пульсации (меньшего объема), подаются в закрытые камеры, где скапливаются при высоком давлении выхлопных газов и стравливаются в ходе снижения давления в выхлопной системе.

С конструктивной точки зрения, резонатор – это многоуровневое устройство, в котором каждый уровень имеет свои обязанности и отвечает за выполнение определенных функций. Так, к примеру, резонатор воздушного фильтра, имеет в своем составе отражатели, которые выполняют гашение попадающих на них потоков газообразной среды путем трения соответствующих частиц, проходящих внутри резонатора двумя потоками. Устройства впуска и выпуска, выполняют одинаковую роль и продвигают через систему потоки отработанного газа.

Виды резонаторов

Все существующие резонаторы разделяют на виды, в зависимости от типов двигателей к которым они подходят. Поэтому, различают всего два видовых варианта таких устройств: для двухтактных моторов и для четырехтактных.

В ходе многолетней эксплуатации обоих видов, был установлено: работая в паре с четырехтактным двигателем, резонатор является скорее помехой, нежели помощником и в данном случае, его демонтаж ведет к увеличению мощностных характеристик мотора примерно на 15%. Если же забрать резонатор у двухтактного двигателя, то это вызовет совсем противоположный эффект: его отсутствие поспособствует не только газовому удалению, но еще и ликвидирует несгоревшее полностью топливо. В результате таких действий расход топлива существенно увеличится, а скорость, наоборот, снизится.

Кроме того, условно резонаторы можно разделить и с точки зрения длины (или формы) кузова автомобиля. К примеру, к автомобилю ВАЗ 2110, можно подобрать один из трех возможных видов резонатора: короткий (21103), средний (21102) и длинный ( 2110).

Уменьшение резонатора выхлопной трубы для новой автомобильной конструкции

Новая технология от Faurecia, поставщика автомобильной промышленности, позволяет уменьшить размер резонатора выхлопной трубы почти до точки схода. Это еще один пример того, как инновации могут дать новую жизнь механическим системам старых линий.

Резонаторы обычно устанавливаются на автомобилях с длинными выхлопными трубами. Труба усиливает звук, проходящий от двигателя через выхлопную трубу, создавая раздражающие высокочастотные звуки и гармоники.

 

Резонаторы представляют собой большие трубы, спроектированные так, чтобы звуковые волны могли расширяться, терять энергию и подавлять высокочастотные волны. Это устраняет наиболее раздражающие звуки и позволяет автопроизводителям оптимизировать глушители для подавления низкочастотных звуков.

Проблема в том, что транспортным средствам, даже большим, не хватает места под кузовом, сказал Эндрю Понтиус, вице-президент Faurecia по линейке продуктов для легковых автомобилей.

«Подумайте о том, как быстро растет количество вещей, которые мы хотим видеть в наших автомобилях, от систем безопасности и исполнительных механизмов до всех удобств, которыми мы живем», — сказал он. «Все они смещают друг друга, и в то же время днище становится более аэродинамичным, чтобы увеличить пробег. Это приводит к попаданию выхлопной системы в днище автомобиля».

Главные новости: Шесть принципов бережливого производства для индустрии 4.0 в мире

Итак, Форесия решила найти лучший способ подавить резонанс. Один из хорошо известных подходов заключался в сверлении отверстий в выхлопной трубе для сброса давления. К сожалению, горячие газы, вырывающиеся из этих отверстий, будут производить раздражающие шумы и, возможно, повредить тормозную и топливную системы.

Тем не менее, этот подход заинтриговал Хартмута Строба, инженера, руководившего разработкой нового резонатора.

«Что нам нужно было сделать, так это найти способ, чтобы энергия акустической волны проходила через отверстие в трубе, не производя никакого шума и не выпуская никаких газов». — сказал Строб.

В конце концов ему пришла в голову идея: массив из 1200 микроотверстий шириной 70 микрон (эквивалентно двум листам фольги) и длиной 2 мм. Несмотря на крошечные размеры, они были достаточно большими, чтобы рассеять энергию акустической волны. Тем не менее, когда газ пытался выйти через них, создаваемое им трение создавало барьер, удерживающий газ внутри выхлопной трубы.

Подробнее о компактных инновациях: Крошечный гироскоп нацелен на улучшение носимых нанотехнологий

Компания Strob начала проводить симуляции, чтобы оптимизировать размер и форму массива, чтобы сбалансировать снижение шума и удержание выхлопных газов. Его команда играла с различными геометриями и узорами и научилась оптимизировать резонатор для диапазона частот. В конечном итоге он получил массив из 1200 микрощелей.

Тем не менее, экран резонатора создавал проблемы с материалом. Обычные выхлопные системы и глушители изготовлены из ферритной стали, которая хорошо противостоит воде, соли и выхлопным газам. Но у них нет отверстий. 1200 отверстий резонатора будут уязвимы для коррозии, которая в конечном итоге может их заблокировать.

Команда Строба перешла на высококачественную нержавеющую сталь, но ее коэффициент теплового расширения в два раза выше, чем у ферритовой выхлопной трубы. Их конструкция в конечном итоге заключала экран из нержавеющей стали в ферритовую раму, прикрепленную к выхлопной трубе. Это позволяло сетке расширяться и сжиматься внутри, не отрываясь от трубы.

Получить экран оказалось на удивление легко. Пищевая промышленность десятилетиями использует микроперфорированные сетки в качестве фильтров и умеет изготавливать их на заказ.

— Это механический процесс, — сказал Строб. «Начнем с рулона нержавеющей стали толщиной 0,3 мм и шириной 300 мм. Пресс с инструментом, который выглядит как множество прямоугольных ножей, падает вниз и делает прорези в рулоне. Это сгибает катушку, которая растягивается в длину, чтобы открыть геометрию щели, и снова прижимается к плоской поверхности».

Подробнее об улучшении производства: Грег Марк из Markforged о 3D-печати металлом, аддитивном производстве

Несмотря на то, что фабрика должна перетачивать режущий инструмент каждые две смены, этот процесс отлично подходит для массового производства. Это важно, так как резонатор теперь установлен на Chevrolet Silverado, самом продаваемом большом пикапе в США.

— Мы обратились в General Motors пять лет назад, и это было началом, — сказал Понтиус. «Сейчас это 600 000 грузовиков. GM сделала ставку не на программу низкого риска, а на свою жемчужину».

Faurecia также ищет возможность усадки глушителей. Это крупнейший в мире производитель пассивных клапанов, регулирующих поток выхлопных газов двигателя. Это снижает шум настолько, что позволяет уменьшить размеры глушителей на 30 процентов. Его новые активные клапаны обеспечивают дополнительное снижение шума при одновременном контроле противодавления выхлопных газов для повышения производительности двигателя.

Компания также разрабатывает системы активного шумоподавления, в которых используются драйверы на основе кевлара для акустического подавления шумов, издаваемых выхлопными системами.

Подробнее Эксклюзивные истории от ASME.org: Инновации в биоматериалах создают новые роли для инженеров 7 самых крутых роботов-спасателей справляются практически с любой катастрофой Молодой инженер добивается больших успехов с протезом стопы

Нам нужно было найти способ, чтобы энергия акустической волны прошла через отверстие в трубе, не создавая шума и не выпуская никаких газов. Хартмут Строб, Форесия.

Патентная заявка США на ПАССИВНЫЙ КЛАПАН И РЕЗОНАТОР В СБОРЕ ДЛЯ ВЫХЛОПНОЙ СИСТЕМЫ АВТОМОБИЛЯ 3

Настоящая заявка испрашивает приоритет по отношению к предварительной заявке № 60/989,508, поданной 21 ноября 2007 г.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к конфигурации пассивного клапана и резонатора в выхлопной системе транспортного средства и, более конкретно, относится к пассивному клапану в сочетании с набивным резонатором.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Выхлопные системы широко известны и используются в двигателях внутреннего сгорания. Как правило, выхлопная система включает в себя выхлопные трубы, которые передают горячие выхлопные газы от двигателя к другим компонентам выхлопной системы, таким как глушители, резонаторы и т. д. Глушители и резонаторы включают в себя акустические камеры, которые гасят звуковые волны, переносимые выхлопными газами. Хотя эти компоненты эффективны, они часто имеют относительно большие размеры и обеспечивают ограниченное затухание носа.

В глушителе используются пассивные клапаны для дополнительного снижения шума. Однако предлагаемые клапаны имеют многочисленные недостатки, ограничивающие их широкое применение в различных областях применения. Одним из недостатков пассивных клапанов является их ограниченное использование в условиях высоких температур. Другим недостатком известных конфигураций пассивных клапанов является то, что эти клапаны не эффективно ослабляют низкочастотный шум. Кроме того, дополнительные проблемы возникают, когда эти типы клапанов используются в выхлопных системах с несколькими глушителями.

Были предприняты попытки улучшить ослабление низкочастотного шума без использования пассивных клапанов путем увеличения объема глушителя или увеличения противодавления. Увеличение объема глушителя невыгодно с точки зрения стоимости, материалов и упаковочного пространства. Увеличение противодавления может отрицательно сказаться на мощности двигателя. Таким образом, необходимы решения для более эффективного включения пассивных клапанов в общую выхлопную систему.

Были предприняты и другие попытки использовать пассивный клапан в выхлопной системе вне глушителя. Например, пассивный клапан использовался в выхлопной трубе с перепускной конфигурацией. Пассивный клапан включает в себя корпус откидного клапана или лопасть, расположенную внутри выхлопной трубы, при этом лопасть может поворачиваться между открытым положением и закрытым положением. Пассивный клапан смещается пружиной в сторону закрытого положения, и когда давление выхлопных газов становится достаточным для преодоления этого смещения пружины, лопасть поворачивается в сторону открытого положения. В байпасных конфигурациях лопасть обеспечивает 100% охват, то есть полную блокировку выхлопного компонента в закрытом положении. В закрытом состоянии выхлопные газы могут выходить за пределы выхлопной трубы, в которой находится лопасть, через обводную трубу, которая соединена с выхлопной трубой в местах до и после лопасти. Лопасть обычно выполнена так, что во время поворотного движения края лопатки не соприкасаются с внутренними поверхностями выхлопного компонента. Хотя использование такого клапана улучшает ослабление низкочастотного шума, возникает дополнительный шум потока, вызванный турбулентностью, возникающей на краях лопасти. Таким образом, хотя использование пассивного клапана вне глушителя решило определенные проблемы, оно создало дополнительные проблемы с шумом, которые необходимо решить.

Таким образом, необходимо разработать систему пассивного клапана, которая могла бы эффективно ослаблять низкочастотные шумы, а также решать дополнительные проблемы шума, связанные с использованием самого пассивного клапана. Настоящее изобретение удовлетворяет эти потребности, избегая недостатков предшествующего уровня техники.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Выхлопная система транспортного средства включает в себя первый и второй компоненты выхлопа с промежуточной трубой, которая по текучей среде соединяет выход первого компонента выхлопа с входом второго компонента выхлопа. В межтрубном пространстве установлен пассивный клапан. Второй компонент выхлопа образует внутреннюю полость, которая, по меньшей мере, частично заполнена материалом, поглощающим высокие частоты. Эта уплотненная конфигурация взаимодействует с пассивным клапаном для эффективного подавления низкочастотного и высокочастотного шума.

В одном примере первый и второй компоненты выхлопа содержат первый и второй глушители или резонаторы, а промежуточная труба содержит единственный путь потока выхлопных газов между первым выпускным отверстием и вторым впускным отверстием.

В одном примере первый компонент выхлопа имеет первый вход и первый выход, а второй компонент выхлопа определяет внутреннюю полость, которая имеет второй вход и второй выход. Второе впускное отверстие и второе выпускное отверстие взаимодействуют для определения внутреннего пути потока через второй выпускной компонент. Внутренний путь потока занимает часть внутренней полости, оставляя оставшуюся часть. Остальная часть внутренней полости полностью заполнена материалом, поглощающим высокие частоты. Межтрубка соединяет первый выход со вторым входом, а внутри межтрубки установлен пассивный клапан.

В одном примере второй выхлопной компонент включает в себя трубу, которая соединяет второе впускное отверстие со вторым выпускным отверстием для определения внутреннего пути потока. Труба определяется диаметром трубы, а пассивный клапан устанавливается в межтрубном пространстве на заданном расстоянии от второго входного отверстия второго компонента выхлопа. В одном примере это заданное расстояние представляет собой расстояние, которое по меньшей мере в четыре раза превышает диаметр трубы внутреннего пути потока.

В одном примере труба имеет перфорированную секцию, а материал, поглощающий высокие частоты, расположен во внутренней полости для контакта по меньшей мере с частью перфорированной секции. В одном примере материал, поглощающий высокие частоты, контактирует с перфорированной секцией по всей длине.

Вышеописанная комбинация пассивного клапана и связанного с ним уплотненного глушителя обеспечивает эффективное подавление низкочастотных и высокочастотных шумов. Использование пассивного клапана в небайпасной промежуточной трубе обеспечивает очень эффективное подавление низкочастотного шума, в то время как использование глушителя, расположенного сзади, решает проблемы шума, возникающие из-за расположения и конфигурации пассивного клапана. Эти и другие особенности настоящего изобретения можно лучше всего понять из следующего описания и чертежей, которые представляют собой краткое описание.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

РИС. 1 показан вид в перспективе компонента выхлопной трубы и пассивного узла.

РИС. 2 показан пример пассивного клапана в выхлопной системе автомобиля.

РИС. 3 показан вид в поперечном сечении самого заднего компонента выхлопа, показанного на фиг. 2.

РИС. 4 показывает схематический вид места установки пассивного клапана по отношению к выпускному компоненту по фиг. 3.

РИС. 5 представляет собой схематический вид одного примера набивного компонента выхлопа с перфорированной трубой.

РИС. 6 представляет собой схематический вид другого примера компонента набивки выхлопа с настроечной трубой.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА ВОПЛОЩЕНИЯ

Как показано на РИС. 1, компонент выхлопа, такой как выхлопная труба или труба 10 , включает выпускной дроссельный клапан, называемый узлом пассивного клапана 12 . Узел пассивного клапана 12 может перемещаться между открытым положением, при котором имеется минимальное засорение пути потока отработавших газов 16 и закрытое положение, при котором значительная часть пути потока выхлопных газов 16 заблокирована. Узел пассивного клапана 12 упруго смещается в закрытое положение и перемещается в открытое положение, когда поток выхлопных газов создает давление, достаточное для преодоления смещающей силы.

В показанном примере выхлопная труба 10 состоит из одного корпуса трубы 14 , который определяет путь потока выхлопных газов 16 . Узел пассивного клапана 12 включает в себя корпус клапана или лопасть 18 , которая блокирует часть пути 16 потока выхлопных газов в закрытом положении. Как обсуждалось выше, лопасть 18 поворачивается в открытое положение, чтобы свести к минимуму закупорку канала 16 потока выхлопных газов в ответ на давление, оказываемое на лопасть 18 выхлопными газами.

В одном примере лопасть 18 закреплена на валу 20 с выступом или скобой 22 . Прорезь 24 образована на внешней поверхности корпуса 14 трубки. Корпус 26 , показанный в этом примере в виде квадратной металлической конструкции, помещается в этот паз 24 и приваривается к трубчатому корпусу 14 . Также могут быть использованы другие конфигурации корпуса. Вал 20 поддерживается с возможностью вращения внутри корпуса 26 первым 28 и вторым 30 втулки или подшипники. В показанном примере кронштейн 22 состоит из листового металла, одна часть которого приварена к валу 20 , а другая часть выходит наружу из корпуса 26 и приварена к лопасти 18 . Таким образом, лопасть 18 и вал 20 поворачиваются вместе вокруг оси А, которая определяется валом 20 . Кронштейн 22 является лишь одним из примеров того, как вал 20 можно прикрепить к лопасти 18 , следует понимать, что можно использовать и другие механизмы крепления.

Первая втулка 28 обычно располагается на первом конце вала 32 . Первая втулка 28 содержит герметичный интерфейс для первого конца вала 32 . Вал 20 включает корпус вала 34 , который имеет первое кольцо 36 и второе кольцо 38 . Первая втулка 28 включает в себя первое отверстие, в которое входит первый конец вала 32 , так что первое кольцо 36 упирается непосредственно в торец первой втулки 28 для обеспечения герметичного интерфейса. Таким образом, выхлопные газы не могут вытекать из первой втулки 28 по пути между валом 20 и первой втулкой 28 .

Вторая втулка 30 включает второе отверстие, через которое проходит корпус вала 34 доходит до конца второго вала 40 . Второе кольцо 38 расположено в осевом направлении внутри второй втулки 30 . Вал 20 проходит через второе отверстие в аксиально внешнее положение относительно второй втулки 30 . Упругий элемент, такой как, например, пружина 42 , соединен со вторым концом 40 вала с фиксатором 44 пружины. Фиксатор пружины 44 включает в себя первую стопорную деталь 9.0013 46 , который крепится к корпусу 26 , и второй фиксатор 48 , который крепится ко второму концу вала 40 . Один конец пружины 50 соединен с корпусом 26 посредством первого фиксатора 46 , а второй конец пружины (не виден на фиг. 1 из-за фиксатора пружины 44 ) связан с валом 20 через второй фиксатор 48 .

Пассивный клапан в сборе 12 удобно размещать внутри выхлопной системы автомобиля в определенном положении относительно других компонентов выхлопной системы, чтобы обеспечить значительное акустическое преимущество для общего снижения шума. ИНЖИР. 2 схематично показана выхлопная система 60 транспортного средства, которая включает в себя по меньшей мере один первый резонатор или глушитель 62 и по меньшей мере один второй резонатор или глушитель 64 . Первый глушитель 62 имеет впускное отверстие 66 , которое принимает поток выхлопных газов от двигателя, как показано под номером 9.0013 68 . Первый глушитель 62 имеет выпускное отверстие 70 , которое направляет выхлопные газы в промежуточную трубу 72 .

Переходник 72 по текучей среде соединяет выход 70 первого глушителя с входом 74 второго глушителя 64 . Второй глушитель 64 включает выпускное отверстие 76 , которое по текучей среде соединено с выхлопной трубой 78 . Переходник 72 может быть одиночной трубой или может состоять из нескольких частей трубы, соединенных вместе, образуя единую трубу между первыми 62 и второй глушитель 64 . Точно так же выхлопная труба 78 может быть одиночной трубой или может состоять из нескольких частей трубы, соединенных вместе для образования единого выхода газа из выхлопной системы 60 .

Интертрубка 72 образует единственный путь потока выхлопных газов между первым глушителем 62 и вторым глушителем 64 . Другими словами, в гидравлических соединениях между первыми 62 и второй глушитель 64 . Таким образом, промежуточная труба 72 проходит от первого конца 80 до второго конца 82 , определяя общую длину трубы, называемую развернутой длиной трубы. Первый 80 и второй 82 концы необязательно должны быть соосными, поэтому развернутая длина трубы может состоять из одного прямого участка трубы или может состоять из комбинации прямых и изогнутых участков трубы, имеющих их длины складываются.

Узел пассивного клапана 12 монтируется снаружи первого 62 и второго глушителей 64 и в межтрубном пространстве 72 . Узел пассивного клапана 12 расположен внутри промежуточной трубы 72 между первым 80 и вторым 82 концами в указанном месте относительно второго глушителя 64 . Это будет обсуждаться более подробно ниже.

РИС. 3 показан вид в разрезе второго глушителя 9.0013 64 . Второй глушитель 64 образует внутреннюю полость 90 , которая имеет один вход 74 и один выход 76 . Впускное отверстие 74 и выпускное отверстие 76 взаимодействуют для определения единственного пути 92 потока во втором глушителе 64 . Этот путь потока 92 занимает указанную часть внутренней полости 90 , оставляя оставшуюся часть, которая не занята каналом 9 потока. 2 . Эта оставшаяся часть заполнена материалом, поглощающим высокие частоты 94 . В одном примере используется материал на основе волокна, однако можно использовать любой подходящий материал для ослабления высокочастотного шума.

В показанном примере единственный путь потока 92 находится внутри корпуса трубы 96 , который проходит от входа 74 до выхода 76 , а высокочастотный поглощающий материал 94 полностью заполняет это внутренняя полость 90 , чтобы полностью окружить корпус трубы 96 . Эта полностью упакованная конфигурация является наиболее распространенной конфигурацией и наиболее эффективной конфигурацией с точки зрения сборки и производства.

Как показано на РИС. 4, узел пассивного клапана 12 установлен внутри промежуточной трубы 72 в указанном месте относительно впускного отверстия 74 второго глушителя 64 , как указано позицией 98 . Корпус трубы 96 определяется диаметром трубы D. Этот диаметр трубы D может варьироваться в зависимости от типа автомобиля и/или других характеристик выхлопной системы. Узел пассивного клапана 12 расположен на расстоянии, которое по меньшей мере в четыре раза превышает диаметр трубы D, определяющий путь 92 потока. Благодаря расположению узла 12 пассивного клапана в таком отношении к впускному отверстию 74 второго глушителя 64 с набивкой максимальное поглощение шума потока достигается за счет расстояний, участвующих в создании шума потока из-за геометрического ступенчатого изменения.

В другом примере, показанном на фиг. 5, труба 100 проходит от входа 74 до выхода 76 , образуя единственный путь 102 потока. Труба 100 включает перфорированную секцию 104 . Перфорированная секция 104 расположена внутри внутренней полости 90 и проходит вдоль части общей длины трубы 100 . Таким образом, длина L перфорированной секции 104 меньше общей длины трубы 100 . Перфорированная секция 104 , по меньшей мере, частично проходит по внешней окружности трубы 100 , а в показанном примере полностью проходит по внешней окружности трубы 100 .

Высокочастотный поглощающий материал 94 расположен так, что внутренняя полость 90 контактирует по крайней мере с частью перфорированной секции 104 для обеспечения уплотненной конфигурации. В показанном примере высокочастотный поглощающий материал 94 расположен так, чтобы соприкасаться по всей длине L с перфорированной секцией 104 . Поглощающий высокочастотный материал 94 может содержать материал, который упаковывается вокруг трубы для обеспечения этого контакта, или материал , поглощающий высокочастотный, может представлять собой мат, обернутый вокруг перфорированной секции 104 .

В примере, показанном на РИС. 5, высокочастотный поглощающий материал 94 также контактирует с трубой 9.0013 100 по неперфорированным участкам 106 . Кроме того, труба 100 может также включать участки внутренней полости 90 , которые не находятся в контакте с материалом , поглощающим высокие частоты. Однако, как описано выше, в каждом примере высокочастотный поглощающий материал 94 контактирует по всей длине L перфорированной секции 104 для обеспечения наиболее эффективного подавления высокочастотного шума.

В примере, показанном на РИС. 6, настроечная трубка 108 соединена с трубой 100 на одном из неперфорированных участков 106 для обеспечения дополнительного шумоподавления. В этом примере материал 94 , поглощающий высокие частоты, находится не в том месте трубы 100 , которая контактирует с материалом , поглощающим высокие частоты. Однако на трубе 9 можно также использовать материал, поглощающий высокие частоты 94 .0013 100 в месте нахождения трубки настройки. Кроме того, настроечная трубка , 108, также может использоваться в конфигурации, показанной на ФИГ. 2-4.

Для конфигураций, показанных на РИС. 5 и 6, узел пассивного клапана 12 установлен внутри промежуточной трубы 72 в определенном месте относительно впускного отверстия 74 второго глушителя 64 , как описано выше в примерах на ФИГ. 2-4. Кроме того, корпус трубы , 96, , показанный на ФИГ. 3 и 4 может включать перфорированную секцию в сочетании с полностью уплотненной внутренней полостью.

Использование набивного высокочастотного глушителя после дросселирующего подпружиненного пассивного клапана обеспечивает эффективную конфигурацию для снижения уровня шума. Узел пассивного клапана 12 , который эффективно подавляет низкочастотные шумы, в сочетании с набивным глушителем, эффективно подавляющим высокочастотный шум, обеспечивает выхлопную систему со значительно улучшенной способностью шумоподавления.