消音器的排氣聲浪調節都靠它
消音器是指對于同時具有噪聲傳播的氣流管道,可以用附有吸聲襯里的管道及彎頭或利用截面積突然改變及其他聲阻抗不連續的管道等降噪器件,使管道內噪聲得到衰減或反射回去。
噪音產生的原因首先來了解發動機是如何工作的,常見的四沖程發動機有四個工作環節:“1-進氣”、“2-壓縮”、“3-點火”和“4-排氣”,相鄰的兩次排氣過程中間間隔著另外3個工作環節,所以排氣管內的氣體壓力是不連續的,而不連續的氣體壓力產生導致了氣體分子的稀疏區和稠密區,這和前面講到的聲音產生機理一樣,排氣聲浪就是這樣由發動機尾氣周期性排出產生的。
排氣聲浪分為兩部分:一部分是和發動機周期性旋轉相關的,稱為階次聲;另一部分是尾氣流動然后排放到空氣中產生的咝咝聲,稱為氣流聲,改裝排氣追求的迷人聲浪均為階次聲。為了突出階次聲,需要降低氣流聲,通常采取的辦法是使用吸音棉吸聲和將排氣尾管加粗,降低尾氣的流動速度,從而降低氣流聲。
階次聲又可分為很多部分,根據發動機缸數的不同,階次聲名稱也不同,如4缸機對應的為2階、4階和6階等,6缸機分為3階、6階和9階等。專業的排氣聲浪設計通常會將排氣聲通過專業設備錄下來并進行分析,得到彩色頻譜圖。以某4缸機排氣聲浪彩色頻譜圖為例:
藍色代表聲音小,紅色代表聲音大,橫軸方向為聲音頻率,縱軸方向為發動機轉速。圖中黃色的斑點為氣流聲,例如1200至1500赫茲的排氣聲浪頻段均為氣流聲。圖中50至450赫茲區間的一條條斜線代表的是階次聲。第一條明顯的斜線為2階階次聲;第二條為4階,依此類推。通常來講,聲音低沉有力的排氣聲浪,其能量集中在前兩階(即2階和4階)。聲音高亢清脆的排氣聲浪則集中在更高階次(6,8,10,12階甚至更高)。
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