Samochód powinien nie tylko dobrze się prowadzić, ale także świetnie brzmieć. Dobry samochód jest piękny pod każdym względem, a piękno częściowo zależy od dźwięków, które wydaje. Efektowny dźwięk zamykanych drzwi, o szlachetnym niskim wydźwięku, stłumiony stukot przekaźnika kierunkowskazów, gęsty szelest wiatru czołowego przy prędkości 180 km/h. I oczywiście dźwięk wydechu. To tłumik tworzy pierwsze wrażenie na temat samochodu i dzisiaj porozmawiamy o tłumiku.
Zadania tłumika samochodowego
Rura. Wydech, ale rura. Na pierwszy rzut oka najprostsze urządzenie, ale wiele zależy od układu wydechowego. Nie tylko estetyczny dźwięk wydechu, ale także dynamika samochodu, zużycie paliwa i komfort w kabinie oraz obecność wibracji. Dlatego jeśli ktoś w środku nocy zapyta, po co jest potrzebny tłumik w samochodzie, każdy szanujący się kierowca bez wahania odpowie:
- zmniejszyć poziom hałasu silnika;
- w celu obniżenia temperatury spalin;
- do usuwania spalin na zewnątrz samochodu;
- w celu zmniejszenia poziomu szkodliwych emisji do atmosfery.
Chociaż ostatni punkt jest raczej warunkowy.
Rura wydechowa pracuje w piekielnych warunkach. Temperatura spalin na wylocie z kolektora wydechowego może osiągnąć 800 stopni, a nawet więcej. Dlatego metal, z którego wykonany jest tłumik, musi być nie tylko trwały, ale także mieć pewne właściwości żaroodporne. Oprócz temperatury na ścianki układu wydechowego działa ogromne ciśnienie, a duża prędkość ruchu spalin powoduje znaczne wibracje akustyczne.
Jak zmniejszyć hałas wydechu
Fala dźwiękowa może poruszać się w przestrzeni znacznie szybciej niż gazy, dlatego w konstrukcji tłumika ogromne znaczenie ma jego obwód redukcji szumów. Fizyczne drgania fal dźwiękowych przenoszone są na ścianki układu wydechowego, a jego konstrukcja jest wykonana w taki sposób, że zamienia falę dźwiękową na energię cieplną, którą rura wydechowa, podobnie jak chłodnica, oddaje do atmosfery.
Zmniejszenia poziomu hałasu tłumika nie da się osiągnąć bez stworzenia pewnego oporu spalinom, w wyniku czego część mocy silnika, raczej nieznaczna, jest zużywana na pokonanie tego oporu. Aby zminimalizować straty mocy, do których nieuchronnie prowadzi redukcja hałasu, opracowano tłumik przelotowy.
Ma minimum przegród, nie przeciwstawia się przepływowi spalin i tak bardzo nie zmniejsza ich prędkości, a przez to brzmi zupełnie inaczej.
Technologie pochłaniania dźwięku
W szczególności tłumik może wykorzystywać jednocześnie jedną lub kilka technologii pochłaniania dźwięku:
- zmiana przekroju przepływu gazu;
- zmiana kierunku ruchu gazów;
- absorpcja powierzchniowa fali dźwiękowej.
W zależności od tego, jakie częstotliwości przeważają w widmie dźwięku wydechu silnika, stosuje się tę metodę tłumienia dźwięku. Na przykład, aby stłumić niskie częstotliwości, skuteczne jest użycie kilku komór rezonatora rezonatora o różnych objętościach. Zastosowanie różnych przekrojów rur wlotowych i wylotowych dobrze radzi sobie z wysokimi częstotliwościami. Ale w zasadzie tłumik, podobnie jak dobry instrument muzyczny, jest dostrojony wyłącznie do konkretnej marki silnika. Wtedy skuteczność redukcji szumów jest znacznie wyższa, a spadek mocy jest mniejszy.
Schematy tłumików samochodowych
Urządzenie tłumika samochodowego w sekcji pozwala dokładnie prześledzić, w jaki sposób funkcja tłumienia dźwięku jest realizowana w każdym konkretnym tłumiku. Na przykład przepływ bezpośredni nigdy nie wykorzystuje metody zmiany kierunku ruchu gazów, a standardowy tłumik wykorzystuje obroty od 90 do 360 stopni. Zmiana amplitudy oscylacji fali dźwiękowej jest realizowana poprzez perforację dętek. To właśnie te wewnętrzne rurki, ich średnica, średnica i częstotliwość otworów potrafią zagłuszyć szum w niemal całym spektrum częstotliwości.
Ale tylko kompleksowe zastosowanie tych metod może zagwarantować wysoką wydajność całego układu wydechowego jako całości. Dlatego w nowoczesnych samochodach stosuje się od jednego do sześciu różnych tłumików. Głównymi z nich są rezonator i główny tłumik.
Rezonator tłumika montowany jest bezpośrednio za rurą wydechową i katalizatorem, a jego zadaniem jest wyrównanie pulsacji przepływu gazu. W przekroju wygląda jak perforowana rura umieszczona w metalowej komorze o większej średnicy. Rura może zmieniać przekrój na drodze od wlotu do wylotu gazów.
Główny tłumik może mieć bardziej złożoną konstrukcję i jest główną funkcją redukcji hałasu. Nowoczesne systemy mogą mieć prawie wszystkie schematy redukcji hałasu w zespole tylnych tłumików. Komora, przez którą przechodzi główna rura, może mieć kilka sekcji, z których każda ma tłumienie hałasu na własnym poziomie. Z reguły komory te wypełnione są żaroodpornym materiałem włóknistym, który dodatkowo tłumi drgania i pochłania drgania akustyczne.
Projekt tłumika samochodowego stale ewoluuje, a my staramy się śledzić wiadomości z biur projektowych najbardziej postępowych producentów samochodów i studiów tuningowych. Zostań z nami i pozwól swoim tłumikom tylko pieścić uszy zapalonych kierowców. Powodzenia na wszystkich drogach!