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消聲器是指對(duì)于同時(shí)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(xù)的管道等降噪器件,使管道內(nèi)噪聲得到衰減或反射回去。前者稱為阻性消聲器,后者稱為抗性消聲器,也有阻抗復(fù)合式的消聲器。
消聲器種類很多,但究其消聲機(jī)理,又可以把它分為六種主要的類型,即阻性消聲器、抗性消聲器、阻抗復(fù)合式消聲器、微穿孔板消聲器、小孔消聲器和有源消聲器。
結(jié)構(gòu)
根據(jù)汽車底部的空間狀況,消聲器外罩可加工成瓦狀或卷成鍋狀。鍋狀消聲器的外罩是用圓形心棒將外罩材料成型并咬合或用焊接連接整體安裝,并將焊接的部件裝入接口。鍋狀消聲器由內(nèi)管、轉(zhuǎn)向彎管和中間底板組成,之后外部底板通過合槽或焊接與外罩相連。
當(dāng)汽車底部空間狀況復(fù)雜,安裝鍋狀消聲器困難時(shí)則可采用深拉伸的瓦狀消聲器。它幾乎可做成任何的形式。轎車消聲器的總?cè)莘e為發(fā)動(dòng)機(jī)排量的8~12倍
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消聲器一般由排氣管、連接螺套、消聲筒和筒芯等幾部分組成。在連接螺套里裝有油浸石棉密封圈,以防止排氣管和消聲筒之間 的接口漏氣。消聲筒內(nèi)焊有7塊隔板,將消聲筒分成8個(gè)消聲腔(七個(gè)膨脹室和一個(gè)共振腔)在筒芯上面有倒三角形導(dǎo)流槽和許多小孔, 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的高溫廢氣以高速經(jīng)排氣管進(jìn)入消聲器時(shí),由于消聲筒的截面積逐漸增大,氣流得以膨脹,流速降低,強(qiáng)大的脈動(dòng)噪聲得以衰減 。當(dāng)氣流繼續(xù)流經(jīng)各膨脹室時(shí),由于隔板的阻擋,氣流只能從隔板上的節(jié)流了、及筒芯通過,于是氣流突然被壓縮,分成許多細(xì)流,后又 突然得以膨脹,如此多次突變,聲能被大大衰減,從而起到降低排氣噪聲的作用。 消聲器按其工作原理可分為阻性消聲器、抗性消聲器和阻抗復(fù)合消聲器。阻性消聲器主要是用吸聲材料來消減噪聲,把吸聲材料固定在氣流流通的管道內(nèi)壁或按一定方式排列在管道中,當(dāng)聲波進(jìn)入消聲器時(shí),大部分聲能被吸收,起到消聲作用,阻性消聲器的優(yōu)點(diǎn)是能在較寬的中高頻范圍內(nèi)消聲,特別對(duì)高頻聲波有突出的消聲作用。缺點(diǎn)是在高溫水蒸氣以及對(duì)吸聲材料有侵蝕作用的氣體中使用壽命較短。通常用于家庭、辦公室空調(diào)機(jī);大型風(fēng)洞,噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)試車間等處??剐韵暺饔址Q聲學(xué)濾波器,它又分為共振式、擴(kuò)張室式和干涉式等幾種。最簡(jiǎn)單的擴(kuò)張室式是在氣流通道管上接一段截面較大的粗管,但其終端是細(xì)管,調(diào)節(jié)擴(kuò)張室(大管)的截面扣長度以改變聲波的反射和干涉性能,從而改變消聲量和最大消聲頻率。它與阻性消聲器不同之處在于其中沒有放置吸聲材料,抗性消聲器的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,耐高溫耐氣體侵蝕,有良好的低頻消聲性能.缺點(diǎn)是消聲頻帶窄,主要用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)及其它活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣和排氣口。阻抗復(fù)合消聲器綜合前兩種優(yōu)點(diǎn)制成。
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消音器的原理就是其排氣管是由兩個(gè)長度不同的管道構(gòu)成,這兩個(gè)管道先分開再交匯。由于兩個(gè)管道的的長度差值等于汽車所發(fā)出的聲波的波長的一半,使得兩列聲波在疊加時(shí)發(fā)生干涉時(shí)相互抵消而減弱聲強(qiáng),使聲音減小,從而起到消音的效果。阻性消聲器主要是利用多孔吸聲材料來降低噪聲的。把吸聲材料固定在氣流通道的內(nèi)壁上或按照一定方式在管道中排列,就構(gòu)成了阻性消聲器。當(dāng)聲波進(jìn)入阻性消聲器時(shí),一部分聲能在多孔材料的孔隙中摩擦而轉(zhuǎn)化成熱能耗散掉,使通過消聲器的聲波減弱。阻性消聲器就好象電學(xué)上的純電阻電路,吸聲材料類似于電阻。因此,人們就把這種消聲器稱為阻性消聲器。阻性消聲器對(duì)中高頻消聲效果奸、對(duì)低頻消聲效果較差??剐韵暺魇怯赏蛔兘缑娴墓芎褪医M合而成的,好象是一個(gè)聲學(xué)濾波器,與電學(xué)濾波器相似,每一個(gè)帶管的小室是濾波器的一個(gè)網(wǎng)孔,管中的空氣質(zhì)量相當(dāng)于電學(xué)上的電感和電阻,稱為聲質(zhì)量和聲阻。小室中的空氣體積相當(dāng)于電學(xué)上的電容,稱為聲順。與電學(xué)濾波器類似,每一個(gè)帶管的小室都有自己的固有頻率。當(dāng)包含有各種頻率成分的聲波進(jìn)入第一個(gè)短管時(shí),只有在第一個(gè)網(wǎng)孔固有頻率附近的某些頻率的聲波才能通過網(wǎng)孔到達(dá)第二個(gè)短管口,而另外一些頻率的聲波則不可能通過網(wǎng)孔.只能在小室中來回反射,因此,我們稱這種對(duì)聲波有濾波功能的結(jié)構(gòu)為聲學(xué)濾波器。選取適當(dāng)?shù)墓芎褪疫M(jìn)行組合.就可以濾掉某些頻率成分的噪聲,從而達(dá)到消聲的目的。抗性消聲器適用于消除中、低頻噪聲。
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消聲器的工作原理有阻性、抗性和復(fù)合型,其中按照結(jié)構(gòu)形式不同,可分為: a、片式消聲器(例如:ZP100型消聲器、ZP200型消聲器、微穿孔板消聲器、阻抗復(fù)合型消聲器); b、管式消聲器 c、折板式消聲器 d、陣列式消聲器。 可滿足在溫度280℃環(huán)境下正常運(yùn)行1小時(shí)。
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消聲器按照消聲原理主要有以下幾種:膨脹式、渦流式、能量吸收式、密閉式、槍管開孔式等。消音器是安裝在空氣動(dòng)力設(shè)備(如鼓風(fēng)機(jī)、空壓機(jī)、鍋爐排氣口、發(fā)電機(jī)、水泵等排氣口噪音較大的設(shè)備)的氣流通道上或進(jìn)、排氣系統(tǒng)中的降低噪聲的裝置。 消音器分為六種主要的類型,即阻性消音器、抗性消音器、阻抗復(fù)合式消音器、微穿孔板消音器、小孔消音器和有源消音器。
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