С ростом количества и мощности механических транспортных средств многие страны обратились к законодательному ограничению допустимого шума, исходящего от силовых агрегатов и выхлопных систем различных видов транспорта. К примеру, в 2014 году в Евросоюзе это значение снизили до 68 дБ для легковых и до 79 дБ для грузовых автомобилей. На территории постсоветского пространства требования к уровню шума транспортных средств менее строгие. В зависимости от страны и категории транспортного средства, громкость шума не должна превышать 90-100 дБ. Как правило, за снижение шума в автомобилях отвечает акустический фильтр, более известный как глушитель. В нашей статье мы расскажем вам о принципах работы этих устройств.
Цели и задачи
В первую очередь следует выделить, для выполнения каких задач существует глушитель, ведь акустическая фильтрация – только часть предназначения подобных устройств, хоть и наиболее значимая. Помимо рассеяния звуковой волны, образующейся при детонации топливной смеси внутри двигателя, глушитель также осуществляет охлаждение отработанных газов и изолирует от них салон. Кроме того, данный элемент выхлопной системы играет важную роль в сохранении мощности двигателя, поскольку, несмотря на необходимость эффективного поглощения звука, он не должен оказывать излишнее сопротивление потоку отработанных газов.
Что за шум?
Звук представляет собой поток механических колебаний молекул. В двигателе внутреннего сгорания источником этих вибраций является детонация топливной смеси: она происходит внутри камеры сгорания. Газ под высоким давлением вырывается в выхлопную систему при открытии выпускного клапана. Там он встречается с предыдущей «порцией» отработанного газа, через который звуковые волны стремительно мигрируют по системе. При температуре 0° С звук распространяется со скоростью 331,5 м/с, однако в горячей газообразной среде его скорость увеличивается, и исходящие из цилиндров звуковые волны сливаются. Глушитель поглощает эти вибрации за счёт понижения давления и рассеяния потоков пульсаций, превращая энергию звуковой волны в тепловую.
Типы глушителей
На современном рынке представлены сотни вариаций дизайна глушителей, однако все они так или иначе подпадают под три основные категории: реактивные, поглощающие и комбинированные. При выборе конструкции следует учитывать особенности источника звука. Прежде всего, то, какой глушитель необходим конкретному автомобилю, зависит от объёма двигателя и его оборотистости. Характеристики силового агрегата являются «заданными функциями» в формулах расчёта расположения и сочетания камер, патрубков и особенностей материала глушителей.
На самом деле, учитывая необходимость «дробления», нейтрализации и преображения исходящей из двигателя звуковой волны, среднестатистический глушитель является в той или иной мере комбинированным. Реактивная составляющая акустических фильтров выражена в наличии отражающих поверхностей, расположенных под различными углами, а также камер разной величины. Углы, зауженные элементы, перфорированные трубы и лабиринты разноразмерных полостей необходимы для многократного отражения и рассеяния звуковой волны с целью её гашения, то есть уменьшения её энергии. В то же время не менее важную роль играет поглощающий рельеф из термостойкого пористого материала. Обе составляющие процесса гашения звуковой энергии могут существовать как отдельно, так и в пределах одной «банки». Также следует принять во внимание, что один глушитель может попросту не справляться с задачей нейтрализации шума двигателя, имеющего более шести цилиндров. В таких случаях в выхлопной системе автомобиля традиционно устанавливают два глушителя. Зачастую различные модификации одной и той же модели авто получали разные глушители, соответствующие параметрам их силового агрегата. Ярким примером тому является Opel Omega B с его широкой гаммой двигателей: подобрать глушитель конкретно для вашей модификации вы можете на сайте: https://glushitel-opel.com.ua/katalog/omega-b/
Помимо штатных акустических фильтров, существует также такое понятие как спортивный или прямоточный глушитель. Подобные устройства используют для тюнинга выхлопной системы с целью извлечения максимальной полезной мощности силового агрегата. Прямоток не только придаёт автомобилю более агрессивное звучание, но и позволяет минимизировать избыточное давление в выхлопной системе и излишнее сопротивление потоку отработанных газов, неизбежно провоцируемое многочисленными препятствиями внутри традиционного глушителя. Впрочем, во избежание неблагородного рёва, прямоточный глушитель следует использовать только в оптимизированной выхлопной системе, имеющей дополнительные гасители звуковой энергии. Кроме того, подобные конструкции могут включать в себя так называемые флейты или сайленсеры, которые гасят звуковую волну, не препятствуя прохождению потока отработанных газов. В некоторых случаях прямоточный глушитель может оснащаться заслонкой, ограничивающей громкость выхлопа на пониженных оборотах. При необходимости поддерживать оптимальный крутящий момент она открывается вручную или автоматически, усиливая вентиляцию цилиндров.
