كيف يعمل كاتم صوت السيارة ، ما هو مبدأ التشغيل على أساس
محتوى
تم تصميم كاتم صوت السيارة لتقليل ضوضاء العادم في نظام العادم وفقًا للمعايير الدولية. هذه علبة معدنية تصنع داخلها أقسام وغرف ، وتشكل قنوات ذات مسارات معقدة. عندما تمر غازات العادم عبر هذا الجهاز ، يتم امتصاص الاهتزازات الصوتية ذات الترددات المختلفة وتحويلها إلى طاقة حرارية.
الغرض الرئيسي من كاتم الصوت في نظام العادم
في نظام عادم المحرك ، يتم تثبيت كاتم الصوت بعد المحول الحفاز (للسيارات التي تعمل بالبنزين) أو مرشح الجسيمات (لمحركات الديزل). في معظم الحالات هناك نوعان:
- تمهيدي (كاتم الصوت - مرنان) - مصمم لقمع الضوضاء بشكل حاد وتثبيت التقلبات في تدفق غازات العادم عند مخرج المحرك. يتم تثبيته أولاً ، ولهذا غالبًا ما يشار إليه باسم "الواجهة". تتمثل إحدى وظائفه الرئيسية في توزيع غازات العادم في النظام.
- كاتم الصوت الرئيسي - مصمم للحد الأقصى من الضوضاء.
من الناحية العملية ، يوفر جهاز كاتم الصوت للسيارة التحولات التالية لتقليل ضوضاء العادم:
- تغيير المقطع العرضي لتدفق العادم. يتم تنفيذه بسبب التواجد في تصميم غرف من أقسام مختلفة ، مما يسمح لك بامتصاص الضوضاء عالية التردد. مبدأ التكنولوجيا بسيط: أولاً ، يضيق التدفق المتحرك لغازات العادم ، مما يخلق مقاومة صوتية معينة ، ثم يتوسع بشكل حاد ، مما يؤدي إلى تشتت الموجات الصوتية.
- إعادة توجيه العادم. يتم تنفيذه بواسطة أقسام وإزاحة محور الأنابيب. من خلال تحويل تدفق العادم بزاوية 90 درجة أو أكثر ، يتم تقليل ضوضاء التردد العالي.
- تغير في اهتزازات الغاز (تداخل الموجات الصوتية). يتم تحقيق ذلك من خلال وجود ثقوب في الأنابيب التي يمر من خلالها العادم. تتيح لك هذه التقنية إزالة الضوضاء من الترددات المختلفة.
- "الامتصاص الذاتي" للموجات الصوتية في مرنان هيلمهولتز.
- امتصاص الموجات الصوتية. بالإضافة إلى الحجرات والثقوب ، يحتوي جسم كاتم الصوت على مادة تمتص الصوت وتعزل الضوضاء.
أنواع كاتمات الصوت وتصميماتها
هناك نوعان من كاتمات الصوت المستخدمة في السيارات الحديثة: الرنانة والمباشرة. يمكن تثبيت كلاهما مع مرنان (كاتم صوت مسبق). في بعض الحالات ، قد يحل التصميم المباشر محل كاتم الصوت الأمامي.
بناء الرنان
من الناحية الهيكلية ، مرنان كاتم الصوت ، والذي يسمى أيضًا مانع اللهب ، هو أنبوب مثقوب يقع في غلاف مغلق ، مقسم إلى عدة غرف. يتكون من العناصر التالية:
- جسم اسطواني
- طبقة عازلة للحرارة
- قسم أعمى
- أنبوب مثقوب
- خنق.
جهاز كاتم صوت الرنين
على عكس التمهيدي ، فإن كاتم صوت الرنين الرئيسي أكثر تعقيدًا. يتكون من عدة أنابيب مثقبة مثبتة في جسم مشترك ، مفصولة بأقسام وموجودة على محاور مختلفة:
- أنبوب أمامي مثقوب
- أنبوب خلفي مثقوب
- انبوب الإدخال؛
- يربك أمامي
- القسم الأوسط
- التقسيم الخلفي
- أنبوب العادم
- جسم بيضاوي.
وهكذا ، في كاتم صوت الرنين ، يتم استخدام تحويلات مختلفة للموجات الصوتية ذات الترددات المختلفة.
خصائص كاتم الصوت المستقيم
العيب الرئيسي لكاتم صوت الرنين هو تأثير الضغط الخلفي الناتج عن إعادة توجيه تدفق غاز العادم (عند الاصطدام بالحواجز). في هذا الصدد ، يقوم العديد من سائقي السيارات بضبط نظام العادم عن طريق تثبيت كاتم صوت مباشر.
من الناحية الهيكلية ، يتكون كاتم الصوت المستقيم من المكونات التالية:
- سكن مختوم
- العادم وأنابيب السحب
- بوق مع ثقب.
- مادة عازلة للصوت - الألياف الزجاجية الأكثر استخدامًا هي مقاومة لدرجات الحرارة العالية ولها خصائص امتصاص جيدة للصوت.
من الناحية العملية ، يعمل كاتم الصوت المباشر وفقًا للمبدأ التالي: يمر أنبوب مثقوب عبر جميع الغرف. وبالتالي ، لا يوجد قمع للضوضاء عن طريق تغيير الاتجاه والمقطع العرضي لتدفق الغاز ، ويتم منع الضوضاء فقط بسبب التداخل والامتصاص.
بسبب التدفق الحر لغازات العادم من خلال كاتم صوت التدفق الأمامي ، يكون الضغط الخلفي الناتج منخفضًا جدًا. ومع ذلك ، في الممارسة العملية ، هذا لا يسمح بزيادة كبيرة في القوة (3٪ - 7٪). من ناحية أخرى ، يصبح صوت السيارة من سمات السيارات الرياضية ، نظرًا لأن تقنيات عزل الصوت الموجودة تقوم فقط بقمع الترددات العالية.
تعتمد راحة السائق والركاب والمشاة على تشغيل كاتم الصوت. وبالتالي ، أثناء التشغيل طويل المدى ، يمكن أن تسبب زيادة الضوضاء إزعاجًا خطيرًا. اليوم ، يعد تركيب كاتم صوت التدفق المباشر في تصميم سيارة تتحرك في منطقة حضرية مخالفة إدارية تهدد بغرامة وأمر بتفكيك الجهاز. هذا بسبب تجاوز معايير الضوضاء التي حددتها المعايير.
