Как е ауспуха

Дизайнът на шумозаглушителя, макар да изглежда, че върши страхотна работа за потискане на такъв мощен звук от двигателя, всъщност е доста прост: вътре в шумозаглушителя ще намерите измамно прост набор от тръби с пробити дупки в тях. Тези тръби, заедно със специалните камери, всъщност са подредени като фино настроен музикален инструмент, който днес не само заглушава двигателя, но и създава специален звук, който е приятен за ухото на много автомобилни ентусиасти, особено когато се използва на спортни автомобили.

Изрязан ауспух

По този начин ауспусите са проектирани да отразяват звуковите вълни, произведени от двигателя, по такъв начин, че те (вълните) частично да се отменят. Заглушителите използват технология, която е достатъчно тънка, за да потисне този шум. И така, как се настройва ауспухът? Нека да го разберем! Но първо трябва да научим малко повече за физиката на звука.

Звуковите вълни се генерират от импулси на променливо високо и ниско налягане на въздуха в цилиндрите на двигателя. Тези импулси си проправят път през въздуха със скоростта на звука. Тези импулси се генерират в двигателя, когато изпускателният клапан се отвори и експлозивната смес от гориво и въздух под високо налягане внезапно навлезе в изпускателната система. Молекулите в този газ се сблъскват с молекули в тръбата, които са под по-ниско налягане. Те от своя страна се сблъскват с молекули по-надолу в тръбата, което води до този звук. По този начин звуковата вълна си проправя път надолу по изпускателната система (или по-скоро отпред назад) много по-бързо, отколкото излизаизпарения от трафика.

Когато тези импулси на налягане достигнат до ухото ви, те действат върху тъпанчето, карайки го да вибрира. И вашият мозък интерпретира това движение на мембраната като звук. Две основни характеристики на вълната определят как възприемаме такъв звук:

Честота на звуковата вълна - по-високата честота на вълната просто означава, че налягането на въздуха се променя по-бързо. Колкото по-бързо работи двигателят, толкова по-висок е тонът, който чуваме (помислете за бръмченето на болиди от Формула 1 или спортни мотоциклети, преминаващи с висока скорост). По-бавните вибрации звучат с по-нисък тон (най-характерният звук се произвежда от дизелови двигатели, двигатели на мотоциклети Harley Davidson на празен ход или ниски обороти).
Ниво на въздушно налягане - Амплитудата на вълната определя колко силен ще бъде звукът. Звуковите вълни с големи амплитуди на движение на нашите тъпанчета имат по-голямо налягане и ние регистрираме това усещане като по-голям обем шум.

Но се оказва, че е възможно да се комбинират две или повече звукови вълни заедно и да се получи (!) по-малък звук. Нека да видим как работи, използвайки примера на устройство със заглушител!

Основната характеристика на нашето възприемане на звуковите вълни е, че полученият шум в ухото ни всъщност е сборът от всички звукови вълни, които достигат до тъпанчето за една единица време. Ако, например, слушате някоя от песните на Metallica, тогава можете да чуете свиренето на барабанен комплект и три китари едновременно под формата на една комбинирана музика, но ако слушате която и да е такава песен, можете да чуете няколко различни източника на звук (освен може би за разграничаване на барабани и свирене на бас китара) - вълни на звуково налягане, достигащи до барабанатъпанчетата са сгънати заедно, така че тъпанчето ви да усеща само един натиск във всеки един момент.

И сега практическата част на устройството за шумозаглушител по отношение на потискането на звука: факт е, че е възможно да се произведе звукова вълна, която е точно противоположна на друга вълна, която е идентична с нея, и точно това е основата за намаляване на шума - две еднакви вълни просто или се заглушават една друга, или образуват вълна с двойно по-голяма амплитуда. Разгледайте анимацията по-долу. Вълната, идваща отгоре, и вълната в средата са чисти равни тонове. Ако тези две вълни са в унисон - тоест ако се припокриват една с друга на една и съща честота - тогава те образуват една вълна, но с два пъти по-голяма амплитуда. В науката това се нарича конструктивна намеса. Но ако те се наслагват един върху друг в противоположни фази, когато най-ниската точка на амплитудата на първата вълна в даден момент съвпада с най-високата точка на амплитудата на втората вълна, тогава те просто се компенсират взаимно до нулев звук. И това вече се нарича разрушителна намеса. Докато първата вълна достига максималното си налягане, втората вълна достига своя минимум. Ако и двете вълни ударят тъпанчето едновременно, тогава няма да чуете нищо, защото тези две вълни винаги се компенсират взаимно.

Как е подреден ауспуха отвътре?

Ауспухът е по същество набор от тръби. Тези тръби са проектирани да създават отражения на звукови вълни, които се намесват една в друга и в крайна сметка взаимно се компенсират.