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消音器

汽車消聲器是汽車常用的組成部件，有利于降低汽車行駛過(guò)程中的噪聲污染，是利用聲波疊加涉原理制作而成的。

汽車消音器的原理　　

汽車消音器的原理就是其排氣管是由兩個(gè)長(zhǎng)度不同的管道構(gòu)成，這兩個(gè)管道先分開(kāi)再交匯。由于兩個(gè)管道的的長(zhǎng)度差值等于汽車所發(fā)出的聲波的波長(zhǎng)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(lái)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(guò)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)中高頻消聲效果好、對(duì)低頻消聲效果較差。

消音器抗性消聲器是由突變界面的管和室組合而成的，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(guò)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(guò)網(wǎng)孔．只能在小室中來(lái)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?？剐韵暺鬟m用于消除中、低頻噪聲。 　　

把阻性結(jié)構(gòu)和抗性結(jié)構(gòu)按照一定的方式組合起來(lái)，就構(gòu)成了阻抗復(fù)合式消聲器。 　　

微穿孔板消聲器一般是用厚度小于1mm的純金屬薄板制作，在薄板上用孔徑小于1mm的鉆頭穿孔，穿孔率為1%一3%。選擇不同的穿孔率和板厚不同的腔深，就可以控制消聲器的頻譜性能，使其在需要的頻率范圍內(nèi)獲得良好的消聲效果。 　　

小孔消聲器的結(jié)構(gòu)是一根末端封閉的直管，管壁上鉆有很多小孔。小孔消聲器的原理是以噴氣噪聲的頻譜為依據(jù)的，如果保持噴口的總面積不變而用很多小噴口來(lái)代替，當(dāng)氣流經(jīng)過(guò)小孔時(shí)、噴氣噪聲的頻譜就會(huì)移向高頻或超高頻，使頻譜中的可聽(tīng)聲成分明顯降低，從而減少對(duì)人的干擾和傷害。 　　

有源消聲器的基本原理是在原來(lái)的聲場(chǎng)中，利用電子設(shè)備再產(chǎn)生一個(gè)與原來(lái)的聲壓大小相等、相位相反的聲波，使其在一定范圍內(nèi)與原來(lái)的聲場(chǎng)相抵消。這種消聲器是一套儀器裝置，主要由傳聲器、放大器、相移裝置、功率放大器和揚(yáng)聲器等組成。

汽車消聲器的主要結(jié)構(gòu)形式　　

汽車消聲器按消聲原理與結(jié)構(gòu)可分為抗性消聲器、阻性消聲器和阻抗復(fù)合型消聲器三類 　

1. 抗性消聲器

抗性消聲器是在內(nèi)部通過(guò)管道、隔板等部件組成擴(kuò)張室、共振室等各種消聲單元時(shí)，聲波在傳播時(shí)發(fā)生反射和干涉，降低聲能量達(dá)到消聲目的?？剐韵暺飨曨l帶有限，通常對(duì)低、中頻帶消聲效果好，高頻消聲效果差，貨車多采用抗性消聲器。 　　

2. 阻性消聲器

是在內(nèi)部排氣通過(guò)的管道周圍填充吸聲材料來(lái)吸收聲能量達(dá)到消聲目的的消聲器。對(duì)中、高頻消聲效果好，單純用作汽車排氣消聲器較少，通常與抗性消聲器組合起來(lái)使用。 　　

3. 阻抗復(fù)合型消聲器

是分別用抗性消聲單元和吸聲材料組合構(gòu)成的消聲器，它具有抗性、阻性消聲器的共同特點(diǎn)。對(duì)低、中、高頻噪聲都有很好的消聲效果。

消聲器的主要作用　　

降低發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣噪聲，并使高溫廢氣能安全有效地排出。消聲器作為排氣管道的一部分，應(yīng)保證其排氣暢通、阻力小及足夠強(qiáng)度。消聲器要經(jīng)受500℃~700℃高溫排氣，保證在汽車規(guī)定的行駛里程內(nèi)，不損壞、不失去消聲效果。

汽車消音器在現(xiàn)實(shí)的運(yùn)用　　

汽車噪聲主要來(lái)自汽車排氣噪聲。若不加消聲器，在一定速度下，噪聲可達(dá)100分貝以上。其次為引擎噪聲和輪胎噪聲，引擎噪聲在汽車正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，可達(dá)90分貝以上，而輪胎噪聲在車速為90公里/時(shí)以上時(shí)，可達(dá)95分貝左右。因此，在排氣系統(tǒng)中加上消聲器，可使汽車排氣噪聲降低20-30分貝。在引擎方面，以汽油引擎代替柴油引擎，可以降低引擎噪聲6-8分貝。

常見(jiàn)故障及排除　　

故障現(xiàn)象：一輛東風(fēng)EQ1090D型汽車在行駛中消聲器出現(xiàn)放炮現(xiàn)象，停車檢查中，當(dāng)把點(diǎn)火線圈高壓總火線拔下，在距離缸體34mm處試火，扳動(dòng)分電器斷電觸點(diǎn)或搖轉(zhuǎn)曲軸時(shí)，跳火均正常，但發(fā)現(xiàn)分電器斷電觸點(diǎn)有燒蝕現(xiàn)象。用砂條修磨觸點(diǎn)并調(diào)整間隙至0.35-0.45mm后，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后運(yùn)轉(zhuǎn)正常，但是當(dāng)汽車行駛約40公里后，消聲器又出現(xiàn)放炮現(xiàn)象。 　　

故障檢查與排除：根據(jù)上述現(xiàn)象對(duì)消聲器放炮原因進(jìn)行了仔細(xì)分析，為找出故障癥結(jié)，檢查了點(diǎn)火次序、分電器斷電觸點(diǎn)臂彈簧力、點(diǎn)火正時(shí)、火花塞等均未發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。繼續(xù)檢查化油器空氣濾清器、氣門(mén)間隙也沒(méi)結(jié)果。再次啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)又運(yùn)轉(zhuǎn)正常，但是沒(méi)有多久舊病又復(fù)發(fā)了。 　　

停車再次檢查分電器部分。通過(guò)拆卸和仔細(xì)檢查，終于發(fā)現(xiàn)斷電器觸點(diǎn)臂至低壓接線柱的銅膠線在拐彎處折裂，只剩下幾根細(xì)銅絲相連。更換斷裂的銅膠線后，故障現(xiàn)象消失。 　　

故障分析：當(dāng)分電器低壓導(dǎo)線部分銅絲折斷后，導(dǎo)線橫截面積減小，從而使初級(jí)電路電阻增大，電路中電流減小，造成點(diǎn)火線圈產(chǎn)生的高壓不足。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)溫低時(shí)，雖然啟動(dòng)困難一些，但啟動(dòng)后發(fā)動(dòng)機(jī)能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。待發(fā)動(dòng)機(jī)溫度升高后，點(diǎn)火線圈溫度隨之升高，電阻又隨溫度上升而增大，所以點(diǎn)火線圈產(chǎn)生的高壓電會(huì)更加不足，高壓火花更弱，甚至斷火。由于不時(shí)斷火，氣缸里未被點(diǎn)燃的可燃混合氣排入消聲，在消聲器中膨脹時(shí)，遇到廢氣中的火星即發(fā)生爆燃，表現(xiàn)為消聲器放炮。