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1. 擴(kuò)容降速型消聲器
這種消聲器的原理是利用較大的體積容腔,擴(kuò)容降壓,降低排口流速。由于在亞聲速情況下,噴流噪聲的強(qiáng)度與流速成的八次方成正比,所以在流量保持恒定的情況下,逐漸擴(kuò)大容腔和增大排口截面可以降低噴流速度,從而降低噪聲。
2. 節(jié)流降壓型消聲器
在阻塞情況下,由于排氣噪聲的強(qiáng)度隨著壓力的增加而加大,節(jié)流降壓型消聲器就是利用節(jié)流降壓原理,把一個大壓降,分散到若十個局部結(jié)構(gòu)承擔(dān),變成許多小的壓降,從而降低噪聲。
3. 小孔噴注型消聲器
噴流噪聲的峰值頻率與排口直徑成反比,因此,如果使排口輻射的噪聲能量從低頻移動高頻,于是低頻噪聲被降低,高頻噪聲增高。如果孔徑小到一定值(如達(dá)毫米級),噴流噪聲的能量將移到人耳不敏感的高頻范圍。
4. 多孔材料擴(kuò)散消聲器
利用燒結(jié)金屬,燒結(jié)塑料,多孔陶瓷等控制排氣噴流噪聲,這些材料有大量的微小孔隙(達(dá)絲米級),可以透氣和滲水。用這類材料制成的消聲器稱之為多孔材料擴(kuò)散消聲器,利用多孔材料的透氣性,使排氣流被濾成無數(shù)個小的氣流,氣流的壓力被大大降低,流速成也被擴(kuò)散減少。從而,輻射的噪聲強(qiáng)度也就大大減弱。
我國自七十年代末以來,在排氣放空噪聲的機(jī)理和控制技術(shù)方面,進(jìn)行了大量首創(chuàng)性的研究和實際應(yīng)用工作,提出了阻塞情況下,降低排氣噪聲的理論,并把這些理論付之實際,得到很好的效果,根據(jù)四種消聲原理設(shè)計的復(fù)合式消聲器,如節(jié)流降壓與小孔噴注復(fù)合消聲器,節(jié)流與擴(kuò)容式復(fù)合消聲器等,對我國排氣噴流噪聲的控制起到了積極的推動作用。這方面的有些成果已超過了目前國際水平。
氣流在車輛的排氣系統(tǒng)中是以一定的速度流動的,這種流動會產(chǎn)生噪音。為了減少車輛發(fā)動機(jī)排放的噪音,排氣管消聲器是必不可少的裝置之一。那么,排氣管消聲器的原理設(shè)計結(jié)構(gòu)又可分為哪四大類呢?
一、共振式消聲器:這種消聲器通過選擇合適的尺寸和結(jié)構(gòu)形式,使得氣流在管內(nèi)形成共鳴,并吸收部分噪音能量。常見的共振式消聲器主要有直管式、圓筒式和圓環(huán)式等。
1. 直管式消聲器:其結(jié)構(gòu)為一個直管,內(nèi)部有石棉、瑪瑙或者其他吸音材料填充。氣流在直管中產(chǎn)生共振,噪音得到一定程度的抑制。
2. 圓筒式消聲器:其結(jié)構(gòu)為圓筒形,內(nèi)部同樣填充有吸音材料。與直管式相比,圓筒形消聲器的吸音效果更好,可有效降低噪音。
3. 圓環(huán)式消聲器:其結(jié)構(gòu)為一系列圓環(huán)狀的隔板排列組合而成。氣流在圓環(huán)之間穿過,產(chǎn)生共振效應(yīng),達(dá)到消音的目的。
二、反射式消聲器:這種消聲器通過使用反射板和吸音材料,將噪音進(jìn)行反射和吸收,從而達(dá)到降低噪音的效果。反射式消聲器常見的結(jié)構(gòu)有流線型、鰭片型和擴(kuò)散型等。
1. 流線型消聲器:其結(jié)構(gòu)呈流線形狀,可減少氣流的湍流和噪音的產(chǎn)生。流線型消聲器適合安裝在前排氣管處,能有效降噪。
2. 鰭片型消聲器:其結(jié)構(gòu)在內(nèi)部設(shè)置了許多鰭片,這些鰭片能夠增加氣流路徑的面積,增強(qiáng)吸音效果。
3. 擴(kuò)散型消聲器:其結(jié)構(gòu)通過擴(kuò)大排氣管的截面,降低氣流的流速,從而實現(xiàn)消音的效果。
三、孔隙吸聲原理:這種原理主要是通過排氣管內(nèi)部的孔隙結(jié)構(gòu),使得噪音能量通過孔隙的摩擦耗散、擴(kuò)展波浪傳遞等方式轉(zhuǎn)化為其他形式,從而達(dá)到降噪的目的。常見的孔隙吸聲排氣管消聲器有短孔隙消聲器和長孔隙消聲器。
1. 短孔隙消聲器:其結(jié)構(gòu)為一系列相對較短的孔隙排列組合。通過氣流在孔隙內(nèi)的摩擦耗散,能有效地吸收噪音。
2. 長孔隙消聲器:其結(jié)構(gòu)為一系列相對較長的孔隙排列組合。因為孔隙長度較長,所以吸聲效果更好。
四、復(fù)合式消聲器:這種消聲器結(jié)合了前面提到的多種原理和結(jié)構(gòu)形式,既有共振式消聲器的共振效應(yīng),又有反射式消聲器和孔隙吸聲原理的降噪效果。復(fù)合式消聲器能夠在不同頻率段上實現(xiàn)較好的消音效果,是一種應(yīng)用廣泛的消聲器結(jié)構(gòu)。
以上就是排氣管消聲器原理設(shè)計結(jié)構(gòu)的四大類。根據(jù)不同的需求和使用環(huán)境,您可以選擇適合的消聲器類型來降低車輛發(fā)動機(jī)排放的噪音。同時,在選擇消聲器時,還需考慮材料的耐高溫性、耐腐蝕性等因素,以確保其長期穩(wěn)定性和可靠性。
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