顧名思義,排氣系統的功能就是將發動機的廢氣排出,同時過濾并降低廢氣的噪音。一個完整的排氣系統包括排氣歧管(大蕉),排氣管,柔性連接(波紋管),三通催化轉換器和消聲器。
眾所周知,在排氣系統中,排氣背壓(又稱背壓)是一項重要的性能指標,主要用來衡量排氣的平整度,而平整度又會影響車輛的動態性能和排氣聲音。其中消聲器是產生背壓的主要因素。至于對排氣聲波的影響,就像用嘴吹哨子一樣。不同的手型可以發出不同的聲音。在汽車排氣系統中,消聲器相當于我們的手,汽車能否吹出響亮的哨子主要取決于消聲器的設計。
排氣聲波可分為兩部分,一部分與發動機的周期性旋轉有關,稱為序次聲,另一部分是廢氣流動后排放到空氣中所產生的氣流聲,而那些迷人的聲音就是序次聲。為了突出次聲的順序,通常采用吸音棉吸音,并在排氣尾管加厚,降低廢氣的流速,從而降低氣流的聲音。
在排氣系統的設計中,看似簡單的消聲器采用了直管、穿孔板、諧振腔等多種聲學元素進行設計。常見的消聲器根據其工作原理分為三種類型:阻性消聲器、阻性消聲器和將兩者結合的阻抗復合消聲器。阻性消聲器采用吸音材料(玻璃棉、巖棉或毛氈)或安裝在排氣管壁上的吸音結構來實現聲衰減。該消聲器對中、高頻噪聲控制效果較好,排氣聲波較粗。常用于中程消聲器和尾程直線消聲器。
該消聲器利用排氣管的突然膨脹和收縮或管道穿孔造成結構的不連續,使部分聲源反射回這些不連續的部位,從而達到降噪的目的。該消聲器對中、低頻噪聲有明顯的控制效果。阻抗復合消聲器結合了兩者的優點,在全頻率條件下實現了良好的降噪性能。
除了消聲器的不同結構設計之外,帶排氣閥的排氣系統現在也很流行。在消聲器后的排氣尾管中,安裝蝶閥控制某一尾管的開閉,以達到不同的排氣效率和排氣噪聲,這種排氣系統結構在跑車和改進型排氣中較為常見。
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