Благородне звучання. Як гаситься звук в глушнику?

Щоб зрозуміти принцип роботи випуску автомобіля і домогтися “благородного” звучання мотора, треба ознайомитися з конструкцією глушника і дізнатися, як глушиться звук, вироблений двигуном.

Якщо будь глушник створює опір потоку, то кращий глушник – повна його відсутність. Але їзда з підвищеним шумом заборонена на дорогах загального користування. І не тільки, в автоспорті також діють обмеження на шум, вироблений двигуном автомобіля.

У більшості класів спортивних автомобілів шум випуску обмежений рівнем 100 Дб. Це досить лояльні умови, але без глушника жоден автомобіль не буде відповідати вимогам і не буде допущеним до змагань. Тому вибір глушника – компроміс між його здатністю поглинати звук і низьким опором потоку.

Як гаситься звук в глушнику?

Акустичні хвилі (шум) несуть в собі енергію, яка збуджує наш слух. Завдання глушника в тому, щоб енергію коливань перевести в теплову.
За способом роботи глушники треба розділити на чотири групи. Це обмежувачі, відбивачі, резонатори і поглиначі.

ОБМЕЖУВАЧ

У корпусі глушника є істотне заужение діаметра труби, якесь акустичний опір, а за ним відразу великий обсяг, аналог ємності. Чим більше опір (менше отвір, тим ефективніше згладжування. Але тим більше опір потоку. Напевно, поганий глушник. Однак в якості попереднього глушника в системі – досить поширена конструкція.

ВІДБИВАЧ

У корпусі глушника організовується велика кількість акустичних дзеркал, від яких звукові хвилі відбиваються. При кожному відбитті частина енергії втрачається, витрачається на нагрівання дзеркала. Якщо влаштувати для звуку цілий лабіринт з дзеркал, то в кінці кінців розсіємо всю енергію і назовні вийде дуже ослаблений звук. За таким принципом будуються пістолетні глушники. Значно краща конструкція, однак газовий потік змінює напрямок, що створить певний опір вихлопним газам.

Така конструкція застосовується в кінцевих глушниках стандартних систем.

РЕЗОНАТОР

Глушники резонаторного типу використовують замкнуті порожнини, розташовані поруч з трубопроводом і сполучені з ним поруч отворів. Часто в одному корпусі буває два рівних обсягу, розділених глухою перегородкою. Кожне отвір разом із замкненою порожниною є резонатором, який збуджує коливання власної частоти. Умови розповсюдження резонансної частоти різко змінюються, і вона ефективно гаситься внаслідок тертя частинок газу в отворі.

Такі глушники ефективно в малих розмірах гасять низькі частоти і застосовуються в основному в якості попередніх. Істотного опору потоку не надають, оскільки розтин не зменшують.

ПОГЛИНАЧ

Спосіб роботи поглиначів полягає в поглинанні акустичних хвиль якимсь пористим матеріалом. Якщо звук направимо, наприклад, в скловату, то він викличе коливання волокон вати і тертя волокон один про одного. Таким чином, звукові коливання перетворюються в тепло. Поглиначі дозволяють побудувати конструкцію глушника без зменшення перерізу трубопроводу і без вигинів, оточивши трубу з прорізаними в ній отворами шаром поглинаючого матеріалу.

Такий глушник має мінімально можливий опір потоку, але гірше знижує шум.

Якщо вимоги до випускної системи не поширюються далі зміни “голоси”, то завдання спрощується. Для таких цілей підходить глушник поглинального типу. Його обсяг, кількість набивання і сама набивання визначають спектр частот, інтенсивно поглинаються. М’яка набивка поглинає високочастотну складову, надаючи бархатистість звуку. Глушники резонаторного типу гасять низькі частоти. Таким чином можна підібрати тембр звучання.