¿Cómo funciona un silenciador de automóvil, en qué se basa el principio de funcionamiento?
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El silenciador del automóvil está diseñado para reducir el ruido de escape en el sistema de escape de acuerdo con los estándares internacionales. Esta es una caja de metal, dentro de la cual se hacen tabiques y cámaras, formando canales con rutas complejas. Cuando los gases de escape pasan a través de este dispositivo, las vibraciones sonoras de varias frecuencias se absorben y se convierten en energía térmica.
El propósito principal del silenciador en el sistema de escape.
En el sistema de escape del motor, el silenciador se instala después del catalizador (para vehículos de gasolina) o del filtro de partículas (para motores diésel). En la mayoría de los casos hay dos:
- Preliminar (silenciador-resonador): diseñado para suprimir drásticamente el ruido y estabilizar las fluctuaciones en el flujo de gases de escape en la salida del motor. Se instala primero, por lo que a menudo se le llama "frente". Una de sus principales funciones es la distribución de gases de escape en el sistema.
- Silenciador principal: diseñado para una máxima reducción de ruido.
En la práctica, el dispositivo silenciador del automóvil proporciona las siguientes transformaciones para reducir el ruido del escape:
- Cambiar la sección transversal del flujo de escape. Se lleva a cabo debido a la presencia en el diseño de cámaras de diferentes secciones, lo que le permite absorber el ruido de alta frecuencia. El principio de la tecnología es simple: primero, el flujo móvil de gases de escape se estrecha, lo que crea una cierta resistencia al sonido, y luego se expande bruscamente, como resultado de lo cual las ondas sonoras se dispersan.
- Redirección de escape. Se realiza mediante tabiques y desplazamiento del eje de los tubos. Al girar el flujo de escape en un ángulo de 90 grados o más, se amortigua el ruido de alta frecuencia.
- Cambio en las oscilaciones de gas (interferencia de ondas sonoras). Esto se consigue mediante la presencia de perforaciones en los conductos por donde pasa el escape. Esta tecnología le permite eliminar el ruido de diferentes frecuencias.
- "Autoabsorción" de ondas sonoras en el resonador de Helmholtz.
- Absorción de ondas sonoras. Además de las cámaras y perforaciones, el cuerpo del silenciador contiene material fonoabsorbente para aislar el ruido.
Tipos de silenciadores y sus diseños.
Hay dos tipos de silenciadores que se utilizan en los automóviles modernos: resonantes y directos. Ambos se pueden instalar junto con un resonador (pre-silenciador). En algunos casos, un diseño directo puede reemplazar el silenciador delantero.
Diseño de resonador
Estructuralmente, el resonador del silenciador, también llamado parallamas, es un tubo perforado ubicado en una carcasa sellada, dividido en varias cámaras. Consta de los siguientes elementos:
- cuerpo cilíndrico;
- capa de aislamiento térmico;
- tabique ciego;
- tubo perforado;
- acelerador.
Dispositivo silenciador resonante
A diferencia del preliminar, el silenciador resonante principal es más complejo. Se compone de varios tubos perforados instalados en un cuerpo común, separados por tabiques y ubicados en diferentes ejes:
- tubo frontal perforado;
- tubo trasero perforado;
- tubo de entrada;
- deflector frontal;
- partición intermedia;
- partición trasera;
- tubo de escape;
- cuerpo ovalado.
Así, en un silenciador resonante se utilizan diversas transformaciones de ondas sonoras de diferentes frecuencias.
Características de un silenciador recto
La principal desventaja de un silenciador resonante es el efecto de contrapresión resultante de la redirección del flujo de gases de escape (al chocar con los deflectores). En este sentido, muchos automovilistas ajustan el sistema de escape instalando un silenciador directo.
Estructuralmente, el silenciador recto consta de los siguientes componentes:
- caja hermética;
- tubo de escape y admisión;
- trompeta con perforación;
- material de insonorización: la fibra de vidrio más utilizada es resistente a altas temperaturas y tiene buenas propiedades de absorción de sonido.
En la práctica, un silenciador directo funciona según el siguiente principio: un tubo perforado atraviesa todas las cámaras. Por lo tanto, no hay supresión de ruido al cambiar la dirección y la sección transversal del flujo de gas, y la supresión de ruido se logra solo debido a la interferencia y la absorción.
Debido al flujo libre de gases de escape a través del silenciador de flujo hacia adelante, la contrapresión resultante es muy baja. Sin embargo, en la práctica, esto no permite un aumento significativo de la potencia (3% - 7%). Por otro lado, el sonido del automóvil se vuelve característico de un automóvil deportivo, ya que las tecnologías de insonorización presentes solo suprimen las altas frecuencias.
La comodidad del conductor, los pasajeros y los peatones depende del funcionamiento del silenciador. Por tanto, durante el funcionamiento a largo plazo, el aumento del ruido puede causar graves inconvenientes. Hoy, la instalación de un silenciador de flujo directo en el diseño de un automóvil que se mueve en una zona urbana es una infracción administrativa que amenaza con una multa y una orden de desmantelar el dispositivo. Esto se debe al exceso de estándares de ruido establecidos por las normas.
