Hogyan működik az autós hangtompító, mi a működési elve

Az autó hangtompítóját úgy tervezték, hogy a nemzetközi szabványoknak megfelelően csökkentse a kipufogórendszerben a kipufogórendszer zaját. Ez egy fém ház, amelynek belsejében válaszfalak és kamrák vannak kialakítva, amelyek összetett útvonalú csatornákat képeznek. Amikor a kipufogógázok áthaladnak ezen az eszközön, a különböző frekvenciájú hangrezgések elnyelődnek és hőenergiává alakulnak.

A kipufogórendszerben a kipufogódob fő célja

A kipufogórendszerben a kipufogódob a katalizátor (benzinmotoros járműveknél) vagy a részecskeszűrő (dízelmotoroknál) után kerül beépítésre. A legtöbb esetben kettő van:

• Előzetes (hangtompító-rezonátor) - úgy tervezték, hogy élesen elnyomja a zajt és stabilizálja a kipufogógáz-áramlás ingadozásait a motor kimeneténél. Ezt először telepítik, ezért gyakran "elülsőnek" nevezik. Egyik fő funkciója a kipufogógázok elosztása a rendszerben.
• Fő hangtompító - A maximális zajcsökkentésre tervezték.

A gyakorlatban az autó hangtompítója a következő átalakításokat biztosítja a kipufogó zaj csökkentésére:

• A kipufogógáz-áramlás keresztmetszetének megváltoztatása. Ezt a különböző szakaszok kamráinak kialakításában való jelenléte miatt hajtják végre, ami lehetővé teszi a nagyfrekvenciás zaj elnyelését. A technológia elve egyszerű: először a kipufogógázok mobil áramlása szűkül, ami egy bizonyos hangellenállást hoz létre, majd élesen kitágul, aminek következtében a hanghullámok szétszóródnak.
• Kipufogógáz átirányítása. Ezt válaszfalakkal és a csövek tengelyének elmozdulásával hajtják végre. A kipufogógáz áramlásának 90 fokos vagy nagyobb szögben történő elforgatásával a magas frekvenciájú zaj csillapodik.
• A gázoszcilláció változása (hanghullámok interferenciája). Ezt a kipufogógáz áthaladó csöveinek perforációival érik el. Ez a technológia lehetővé teszi a különböző frekvenciájú zajok eltávolítását.
• Hanghullámok "autoabszorpciója" a Helmholtz-rezonátorban.
• Hanghullámok elnyelése. A hangtompítótest a kamrákon és a perforációkon kívül hangelnyelő anyagot is tartalmaz a zajszigetelés érdekében.

Hangtompítók típusai és kialakításuk

A modern autókban kétféle hangtompítót használnak: rezonáns és egyenes hangtompítót. Mindkettő rezonátorral (előhangtompítóval) együtt szerelhető. Egyes esetekben az elülső kipufogódobot egy egyenes kialakítás helyettesítheti.

A rezonátor felépítése

Szerkezetileg a kipufogórezonátor, amelyet lángfogónak is neveznek, egy zárt házban elhelyezett, több kamrára osztott perforált cső. A következő elemekből áll:

• hengeres test;
• hőszigetelő réteg;
• vak válaszfal;
• perforált cső;
• gázkar.

Rezonáns hangtompító készülék

Az előzetestől eltérően a fő rezonáns hangtompító összetettebb. Több perforált csőből áll, amelyek egy közös testben vannak elhelyezve, válaszfalakkal elválasztva, és különböző tengelyeken helyezkednek el:

• perforált elülső cső;
• perforált hátsó cső;
• Bemeneti cső;
• első terelőlemez;
• középső válaszfal;
• hátsó terelőlemez;
• kipufogócső;
• ovális test.

Így a különböző frekvenciájú hanghullámok mindenféle transzformációját alkalmazzák egy rezonáns hangtompítóban.

Az egyenes hangtompító jellemzői

A rezonáns hangtompító fő hátránya a kipufogógáz áramlásának (terelőlemezekkel való ütközés) átirányításából eredő ellennyomás. Ebben a tekintetben sok autós közvetlen hangtompító felszerelésével hangolja a kipufogórendszert.

Szerkezetileg az egyenes hangtompító a következő alkatrészekből áll:

• zárt ház;
• kipufogó- és szívócső;
• trombita perforációval;
• hangszigetelő anyag - a leggyakrabban használt üvegszál ellenáll a magas hőmérsékletnek és jó hangelnyelő tulajdonságokkal rendelkezik.

A gyakorlatban a közvetlen áramlású hangtompító a következő elv szerint működik: egy perforált cső halad át minden kamrán. Így a gázáramlás irányának és keresztmetszetének változtatásával nincs zajelnyomás, a zajelnyomás csak az interferencia és az abszorpció révén valósul meg.

A kipufogógázok szabad áramlásának köszönhetően az előremenő kipufogódobon keresztül a keletkező ellennyomás nagyon alacsony. A gyakorlatban azonban ez nem teszi lehetővé a teljesítmény jelentős növelését (3% - 7%). Másrészt az autó hangja a sportautóra jellemzővé válik, mivel a jelenlévő hangszigetelő technológiák csak a magas frekvenciákat nyomják el.

A vezető, az utasok és a gyalogosok kényelme a kipufogódob működésétől függ. Így a hosszú távú működés során a zaj növekedése komoly kellemetlenségeket okozhat. Ma a városi területen közlekedő személygépkocsi tervezésénél a közvetlen áramlású kipufogódob felszerelése adminisztratív szabálysértés, amely pénzbírsággal és a készülék szétszerelésének elrendelésével fenyeget. Ennek oka a szabványok által megállapított zajszabványok túllépése.