자동차 머플러는 어떻게 작동합니까? 작동 원리는 무엇입니까?
자동차 머플러는 국제 표준에 따라 배기 시스템의 배기 소음을 줄이도록 설계되었습니다. 이것은 금속 케이스로 내부에 칸막이와 챔버가 만들어져 복잡한 경로가 있는 채널을 형성합니다. 배기가스가 이 장치를 통과하면 다양한 주파수의 음진동이 흡수되어 열에너지로 변환됩니다.
배기 시스템에서 머플러의 주요 목적
엔진 배기 시스템에서 머플러는 촉매 변환기(가솔린 차량용) 또는 미립자 필터(디젤 엔진용) 뒤에 설치됩니다. 대부분의 경우 두 가지가 있습니다.
- 예비 (소음기-공진기) - 소음을 급격히 억제하고 엔진 출구에서 배기 가스 흐름의 변동을 안정화하도록 설계되었습니다. 가장 먼저 설치되기 때문에 종종 "전면"이라고 합니다. 주요 기능 중 하나는 시스템의 배기 가스 분배입니다.
- 메인 소음기 - 최대 소음 감소를 위해 설계되었습니다.
실제로 자동차 머플러 장치는 배기 소음을 줄이기 위해 다음과 같은 변환을 제공합니다.
- 배기 흐름의 단면 변경. 그것은 고주파 노이즈를 흡수 할 수있는 다른 섹션의 챔버 디자인에 존재하기 때문에 수행됩니다. 기술의 원리는 간단합니다. 첫째, 배기 가스의 이동 흐름이 좁아져 특정 소리 저항이 생성된 다음 급격히 확장되어 결과적으로 음파가 흩어집니다.
- 배기 방향 전환. 그것은 튜브 축의 파티션과 변위에 의해 수행됩니다. 배기 가스 흐름을 90도 이상의 각도로 회전시켜 고주파 소음을 감쇠합니다.
- 가스 진동의 변화(음파 간섭). 이것은 배기 가스가 통과하는 파이프에 천공이 존재함으로써 달성됩니다. 이 기술을 사용하면 다양한 주파수의 노이즈를 제거할 수 있습니다.
- Helmholtz 공명기에서 음파의 "자동 흡수".
- 음파 흡수. 챔버와 천공 외에도 머플러 본체에는 소음을 차단하는 흡음재가 있습니다.
머플러의 종류와 디자인
현대 자동차에 사용되는 머플러에는 공진형과 직선형의 두 가지 유형이 있습니다. 둘 다 공진기(프리머플러)와 함께 설치할 수 있습니다. 경우에 따라 직선형 디자인이 전면 머플러를 대체할 수 있습니다.
공진기의 구성
구조적으로 화염 방지기라고도 하는 머플러 공진기는 밀폐된 하우징에 위치한 구멍이 뚫린 튜브로 여러 개의 챔버로 나뉩니다. 다음 요소로 구성됩니다.
- 원통형 몸체;
- 단열층;
- 블라인드 파티션;
- 천공된 파이프;
- 조절판.
공진 소음기 장치
예비 소음기와 달리 주 공진 소음기는 더 복잡합니다. 그것은 파티션으로 분리되고 다른 축에 위치한 공통 몸체에 설치된 여러 개의 천공 된 파이프로 구성됩니다.
- 천공된 전면 튜브;
- 천공된 후면 튜브;
- 입구 파이프;
- 전면 배플;
- 중간 파티션;
- 백 배플;
- 배기 파이프;
- 타원형 몸.
따라서 공진형 소음기에서는 주파수가 다른 음파의 다양한 변환이 사용됩니다.
스트레이트 머플러의 특징
공진형 머플러의 주요 단점은 배기 가스 흐름의 방향 전환(배플과 충돌할 때)으로 인한 배압 효과입니다. 이와 관련하여 많은 운전자가 직접 머플러를 설치하여 배기 시스템 튜닝을 수행합니다.
구조적으로 직선 머플러는 다음 구성 요소로 구성됩니다.
- 밀폐형 하우징;
- 배기 및 흡기 파이프;
- 천공이 있는 트럼펫;
- 방음재 - 가장 일반적으로 사용되는 유리 섬유는 고온에 강하고 흡음성이 우수합니다.
실제로, 직접 흐름 소음기는 다음 원리에 따라 작동합니다. 천공된 파이프는 모든 챔버를 통과합니다. 따라서 가스 흐름의 방향과 단면을 변경하여 소음 억제가 없으며 간섭 및 흡수에 의해서만 소음 억제가 이루어집니다.
순방향 흐름 머플러를 통한 배기 가스의 자유로운 흐름으로 인해 결과적으로 배압이 매우 낮습니다. 그러나 실제로 이것은 전력의 상당한 증가(3% - 7%)를 허용하지 않습니다. 반면에 현재의 방음 기술은 고주파수만 억제하기 때문에 자동차의 소리는 스포츠카의 특징이 됩니다.
운전자, 승객 및 보행자의 편안함은 머플러 작동에 따라 달라집니다. 따라서 장기간 작동시 소음 증가로 인해 심각한 불편을 겪을 수 있습니다. 오늘날 도시 지역에서 움직이는 자동차 설계에 직접 흐름 머플러를 설치하는 것은 벌금과 장치 해체 명령을 위협하는 행정 범죄입니다. 이는 표준에서 설정한 소음 기준을 초과했기 때문입니다.
