Σιγαστήρας εξάτμισης: τι είναι και πώς λειτουργεί

Η κανονική λειτουργία ενός κινητήρα παράγει αναθυμιάσεις που εκτοξεύονται έξω από το σύστημα εξάτμισης του οχήματος. Ένα αέριο μέσο μέσω του οποίου διαδίδονται τα ηχητικά κύματα της μηχανής εσωτερικής καύσης. αν όχι γι' αυτόν σιγαστήρας σωλήνα εξάτμισης, αυτός ο θόρυβος θα μπορούσε να γίνει εκκωφαντικός.

Αυτό το στοιχείο είναι απαραίτητο για τη συμμόρφωση με τους απαραίτητους κανονισμούς ώστε ένα όχημα να μπορεί να κυκλοφορεί στο δρόμο (όπως το UNE EN ISO 14163). Καταφεύγουν σε διάφορες τεχνικές που πνίγουν τον ήχο, χωρίς να παρεμβαίνει η ισχύς του κινητήρα ή, τουλάχιστον, να παρεμβαίνει όσο το δυνατόν λιγότερο.

Τι είναι ο σιγαστήρας σωλήνα εξάτμισης

Όπως υποδεικνύεται από το ισπανικό πρότυπο UNE EN ISO 14163, ένα σιγαστήρα είναι το εφαρμοστέο στοιχείο για «μειώνουν τον θόρυβο που δημιουργείται στην είσοδο ή την έξοδο των κινητήρων εσωτερικής καύσης«. Δηλαδή σε αυτοκίνητα, μοτοσυκλέτες, φορτηγά ή οποιοδήποτε όχημα με αυτόν τον τύπο κινητήρα, αλλά και σε άλλα είδη μηχανημάτων. Ένα έργο που έχει τελειοποιηθεί με πολλά χρόνια ανάπτυξης και που σήμερα επιτυγχάνεται χάρη σε πολλές μεθόδους που συνδυάζονται στον ίδιο σιγαστήρα.

Εστιάζοντας στο οχήματα, οι σιγαστήρες είναι πάντα στην έξοδο ή απόδραση Και δεν μειώνουν απλώς τον ήχο. Σε πολλές περιπτώσεις Είναι επίσης υπεύθυνοι για την τροποποίησή του. για να γίνει πιο ελκυστικό. Για παράδειγμα, σε πολλές μοτοσυκλέτες ή αυτοκίνητα είναι σχεδιασμένα έτσι ώστε ο θόρυβος που βγαίνει από αυτά να είναι πιο σοβαρός και να βοηθούν τους σωλήνες της εξάτμισης να επιτύχουν αυτό το αποτέλεσμα.

Συνήθως έχουν ορθογώνιο, κυλινδρικό ή μείγμα των δύο, γιατί αποτελούν μέρος του συστήματος εξάτμισης του οχήματος. Έτσι μπαίνουν σε έναν από τους σωλήνες που το αποτελούν.

Πώς μοιάζει ένας σιγαστήρας μέσα;

Όλα εξαρτώνται από τις ανάγκες του εν λόγω οχήματος. Τα πιο απλά περιορίζονται στο να έχουν α διάτρητος εσωτερικός σωλήνας τυλιγμένος με υαλοβάμβακα και όλα αυτά καλύπτονται από έναν άλλο λείο σωλήνα μεγαλύτερης διαμέτρου. Ένα τυπικό σύστημα για μοτοσυκλέτες και μερικά αυτοκίνητα.

Από την άλλη, αν πάμε σε αυτά που χρησιμοποιούνται πιο συχνά στα αυτοκίνητα, το εσωτερικό μπορεί να είναι κάπως πιο περίπλοκο. Αποτελούνται από αρκετοί θάλαμοι υπεύθυνοι για την απόσβεση διαφορετικών συχνοτήτων ήχου. Κάθε αυτοκίνητο θα έχει διαφορετική κατανομή, αλλά σε πολλές περιπτώσεις έχει να κάνει με τον ήχο να ταξιδεύει όσο το δυνατόν πιο μακριά.

Για να το πάρει αυτό δεν πρόκειται για τη δημιουργία εξαιρετικά μακριών αγωγών, αλλά για να αναγκάσει τον ήχο να αναπηδήσει όσο το δυνατόν περισσότερο εντός των διαφορετικών θαλάμων. Το εν λόγω διαμέρισμα μπορεί να έχει μόνο μερικά εκατοστά πλάτος, αλλά αν ο ήχος αναπηδήσει χιλιάδες φορές μέσα σε ένα εσωτερικό, θα είναι σαν να έχεις ταξιδέψει πολύ περισσότερο από ό,τι φαινόταν στην αρχή. Στη συνέχεια θα δούμε λεπτομερώς πώς λειτουργεί αυτός ο τύπος σιγαστήρα σωλήνα εξάτμισης.

Πώς λειτουργεί ο σιγαστήρας εξάτμισης;

Ας ξεκινήσουμε με τη διαδρομή που διανύει ο θόρυβος από τον κινητήρα μέχρι να φτάσει στον σιγαστήρα: όταν το Βαλβίδες εξαγωγής του θαλάμους καύσης άνοιξε το καπνός σπρώχνεται προς τα έξω με μεγάλη ταχύτητα. Με άλλα λόγια, αυτό εκκενώνουν τα καμένα αέρια σε υψηλή πίεση προς την κατεύθυνση της πολλαπλούς. Από εκεί περνούν σε έναν ενδιάμεσο σωλήνα, όπου διαστέλλονται και χάνουν προοδευτικά την πίεση και την ταχύτητά τους.

Αυτή η αύξηση του όγκου θα δημιουργήσει ηχητικά κύματα με μικρότερο χρόνο συγκράτησης από τα καυσαέρια, τα οποία αλληλεπιδρούν απευθείας με τον σιγαστήρα, όπου βρίσκονται ελαχιστοποιεί και τροποποιεί τον θόρυβο που παράγουν.

Ο σιγαστήρας στη συνέχεια το μετατρέπει ενέργεια των ηχητικών κυμάτων σε θερμότηταμέσω δονήσεων και τριβών. Τους βάζει να περάσουν από διάφορα θαλάμους και σωλήνες με διαφορετικά συστήματα απορρόφησης. Κάθε κατασκευαστής αποφασίζει τον καλύτερο συνδυασμό μεθόδων για τη μείωση του θορύβου του κινητήρα του, ανάλογα με τις ανάγκες, τον χώρο και τον προϋπολογισμό του. Παρακάτω περιγράφουμε τις πιο κοινές μεθόδους. Αν και είναι πολύ συνηθισμένο να βρίσκουμε συνδυασμούς όλων αυτών.

Πλαϊνό αντηχείο συν σιγαστήρα απορρόφησης

Ο ήχος εισέρχεται στον σιγαστήρα μέσω ενός κύριου σωλήνα που είναι διάτρητος και περιβάλλεται από έναν μεγαλύτερο σωλήνα. Ονομάζεται πλευρικό αντηχείο και είναι αποτελεσματικό με ορισμένες συχνότητες ήχου.

funciona χάρη στο οποίο μέρος των ηχητικών κυμάτων αναγκάζονται να περάσουν από μερικά μικρές τρύπες και να αναπηδά μέσα στο μεγάλο σωλήνα που το περιβάλλει. Σε κάθε αναπήδηση, μερικά βγαίνουν από τις τρύπες, μερικά αναπηδούν και ούτω καθεξής. Με αυτόν τον τρόπο, κάθε φορά που περνάει ξανά από τις τρύπες, το κάνει έχοντας χάσει μέρος της ενέργειάς του.

Για να βελτιώσετε την αποτελεσματικότητά σας συνδυάζονται με σιγαστήρες απορρόφησης, το οποίο είναι απλώς ένα πολύ πορώδες υλικό που μειώνει τον θόρυβο. Συνήθως είναι υαλοβάμβακας και τοποθετείται τυλίγοντας τον διάτρητο κύλινδρο χωρίζοντάς τον από τον εξωτερικό κύλινδρο.

σχετικό άρθρο:

Αφαιρέστε τον άνθρακα από το αυτοκίνητό σας

Θάλαμος διαστολής συν σιγαστήρα παρεμβολών

Σε αυτούς τους σιγαστήρες το πρώτο σύστημα μείωσης θορύβου είναι το θαλάμους διαστολής. Πρόκειται για μεγαλύτερους θαλάμους από τον κύριο σωλήνα, από τον οποίο θα περάσει μέρος των αερίων. Στη συνέχεια θα πρέπει να εισαγάγουν ξανά έναν σωλήνα ίδιου μεγέθους με πριν.

Χάρη σε αυτό και τη γεωμετρία του, οι συχνότητες του ήχου διαφοροποιούνται και κάποιοι επιστρέφουν από όπου ήρθαν. Άλλοι απλώς χάνουν ενέργεια μέσα στον θάλαμο αναπηδώντας από τους τοίχους του. Το σχέδιό σας είναι επικεντρώθηκε στη μείωση του όγκου των υψηλότερων συχνοτήτων του εν λόγω κινητήρα.

Δεδομένου ότι είναι στην πραγματικότητα ένα δοχείο, συνήθως δεν χρησιμοποιείται μόνο του. Άλλα συστήματα μείωσης θορύβου ταιριάζουν στο εσωτερικό. Στην περίπτωσή τους συνήθως βάζουν διάτρητες πλάκες τοποθετημένες παράλληλα να δημιουργήσει ηχώ (σιγαστήρα παρεμβολών). Λειτουργούν με παρόμοιο τρόπο με τους συντονιστές πλευρικού τοιχώματος, αλλά αντί να είναι ένας διάτρητος κύλινδρος μέσα σε έναν άλλο σωλήνα, είναι διάτρητες πλάκες που χωρίζουν τον σιγαστήρα του θαλάμου διαστολής σε πολλαπλούς χώρους. Χάρη σε αυτά δημιουργούνται παρεμβολές στα ηχητικά κύματα και αναπηδούν πολλές φορές. Συνήθως μεταφέρουν επίσης υλικά που απορροφούν θόρυβο όπως οι προαναφερθέντες πλευρικοί συντονιστές.

Σημειώστε ότι Οι πλευρικοί συντονιστές δημιουργούν επίσης ένα εφέ θαλάμου διαστολής, αν και συνήθως λιγότερο.

Αντηχείο Helmholtz

Επίσης καταφεύγουν συχνά σε Αντηχείο Helmholtz. Ένας θάλαμος όπου οι πιο ισχυρές συχνότητες που παράγονται από τον κινητήρα θα εξαλειφθούν επίσης. Στην πραγματικότητα, είναι ένα σιγαστήρα συντονισμού με μια πολύ περίεργη επέμβαση.

Ανάλογα με το μέγεθος και το πάχος του και το υλικό από το οποίο είναι κατασκευασμένο, θα επιστρέψει μια συγκεκριμένη συχνότητα ήχου. Έτσι είναι σχεδιασμένο να επιστρέφει την ίδια συχνότητα ήχου που εισέρχεται σε αυτό, αλλά προς την αντίθετη κατεύθυνση. Αυτό ακυρώνει τα ηχητικά κύματα με ισοδύναμα αλλά αντίθετα.

Για να κατανοήσετε λεπτομερέστερα τη λειτουργία κάθε συστήματος μείωσης θορύβου Σας προτείνουμε το ακόλουθο άρθρο: 

σχετικό άρθρο:

Σιγαστήρας εξάτμισης: τύποι και ποια είναι τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά τους

Χάνουν ισχύ οι σβησμένοι κινητήρες;

Αν και ο σιγαστήρας του σωλήνα εξάτμισης πετυχαίνει τη μείωση του θορύβου διαχέοντας την ενέργειά του προκαλεί επίσης Τα καυσαέρια χρειάζονται περισσότερο χρόνο για να βγουν. Ένα αποτέλεσμα που δεν οφείλεται μόνο στο ότι πρέπει να περάσουμε από περισσότερους αγωγούς, αλλά και στην αντίθλιψη που δημιουργείται σε κάθε ένα από τα διαμερίσματα.

Το αποτέλεσμα είναι ότι ο κινητήρας δεν μπορεί να υπερβεί ορισμένα επίπεδα ισχύος χωρίς υπερφόρτωση του συστήματος εξάτμισης. Μια περίσταση που δεν πρέπει να σημαίνει ότι ο κινητήρας θα έχει μεγαλύτερη ισχύ εάν αφαιρεθεί ο σιγαστήρας. Ακόμα κι αν αφαιρεθεί αυτό το εξάρτημα, ένα αυτοκίνητο δεν θα έχει καλύτερη απόδοση επειδή είναι προγραμματισμένο να αποδίδει σε ένα συγκεκριμένο επίπεδο. Έτσι, θα κάνετε μόνο περισσότερο θόρυβο και θα λάβετε το περιστασιακό πρόστιμο.

Ένα άλλο πράγμα είναι ότι ο κινητήρας έχει τροποποιηθεί για απόδοση πάνω από τα επίπεδα που ορίζει ο κατασκευαστής. Όταν η ισχύς του είναι πολύ αυξημένη, οι αγωγοί εξάτμισης πρέπει να βρίσκονται στο ύψος της μεγαλύτερης ροής, το οποίο μπορεί να επιτευχθεί αφαιρώντας μέρη όπως το σιγαστήρα. Με άλλα λόγια, ένας μετασχηματισμός που θα παραβίαζε αρκετούς νόμους στην Ισπανία και σε πολλές άλλες χώρες αν δεν είναι αγωνιστικό αυτοκίνητο. Εάν είναι ένα αυτοκίνητο νόμιμης κυκλοφορίας, θα πρέπει να το κάνετε να αντικατασταθεί από ένα που δεν περιορίζει τόσο την παραγωγή καπνού, αλλά αυτό συνεχίζει να μειώνει τον θόρυβο εντός των νομικών ορίων. Μια αλλαγή που έγινε από πολλούς εκπαιδευτές όπως η Brabus ή η ABT.

Εικόνες – Bike “Club4AG” Miwa, Robert Couse-Baker, Mike, 70_musclecar_RT+6, Dennis Elzinga, Txemari (Argazki), Kevin Fanciulli