Чтобы разобраться с тем, как работает выпуск автомобиля и сделать так, чтобы мотор звучал «благородно», нужно изучить строение глушителя и то, как он работает.
Учитывая то, что глушитель создает сопротивление потоку, лучше было бы обойтись без него. Но ездить по дорогам, создавая излишний шум, запрещено. К тому же есть ограничения на шум, создаваемый двигателем машины.
У спортивных машин разных классов шум двигателя не должен превышать 100 Дб. Это вполне реальный уровень шума, но только если использовать глушитель, без которого невозможно будет добиться соответствия требованиям. Поэтому нужно выбирать такой глушитель, который максимально глушит звук, но минимально сопротивляется потоку.
Как гасится звук в глушителе
Акустические волны представляют собой энергию, возбуждающую слух. Глушитель предназначен для превращения энергии колебаний в другие виды энергии, например, в тепловую. В зависимости от метода работы глушители бывают таких видов:
• Ограничители — в их корпусе есть место, где труба становится немного уже, создавая акустическое сопротивление. А дальше идет большой объем — аналог емкости. Величина отверстия обратно пропорциональна сопротивлению. Если отверстие увеличивается, сопротивление уменьшается. Такие виды глушителей не очень хорошие, но как предварительный вариант глушителя вполне подойдет.
• Отражатели — в их корпусе много акустических зеркал, которые отражают звуковые волны. Когда волна отражается, часть ее энергии уходит на нагревание зеркал. Если создать лабиринт из таких зеркал, звук, отражаясь о них, утратит большую часть своей энергии и выйдет наружу совсем слабым. На этом принципе строится работа пистолетных глушителей. Сконструированы такие глушители значительно лучше, но в связи с изменением газового потока, появляется сопротивление выхлопным газам. Эти глушители предназначены для стандартных систем. Они используются как оконечные.
• Резонаторы — этот вид глушителей использует замкнутые полости, находящиеся возле трубопровода. Они соединяются с трубопроводом с помощью ряда отверстий. Иногда корпус может вмещать в себе два разных объема с перегородкой. Отверстия и замкнутые полости вместе создают резонаторы. С помощью этих резонаторов и получаются колебания. Частицы газа трутся об отверстия, от чего гасится резонансная частота. Эти глушители в основном применяют как предварительные. Их преимуществом является то, что они практически не оказывают сопротивление потоку, а также очень эффективно гасят низкие частоты.
• Поглотители — в этих глушителях есть пористый материал, который поглощает акустические волны. Если в это вещество направить звук, он преобразуется в тепло, при этом волокна начнут колебаться и тереться друг о друга.
В таких глушителях не нужно делать на трубе сечения и изгибы, ведь главным действующим элементом в них является поглощающий материал. Преимущество работы этого вида глушителей проявляется в том, что они создают очень слабое сопротивление потоку. Но при этом они, к сожалению, не очень хорошо снижают уровень шума.
Если же нужно просто изменить тембр и качество звучания, задача становится проще. Пористый материал глушителей типа поглотитель подойдет для этих целей идеально, ведь он поглощает высокочастотные звуки, и звучание становится бархатистым. А вот резонаторы наоборот поглощают низкочастотные звуки. Используя поглотители и резонаторы, подбирают подходящий тембр.