صدا خفه‌کن یا مافلر در خودرو چگونه کار می کند؟

کد مطلب 3305 1399-06-17 14:18
زمان تقریبی مطالعه 4دقیقه

اسب بخار/ «صدا خفه کن» (muffler) بخشی از سیستم اگزوز خودروی شماست که در قسمت عقب خودرو و بین بدنه و زمین قرا می گیرد. صدا خفه کن به کاهش انتشار گازهای گلخانه ای و سر و صدای موتور کمک می کند




اسب بخار/ «صدا خفه کن» (muffler) بخشی از سیستم اگزوز خودروی شماست که در قسمت عقب خودرو و بین بدنه و زمین قرا می گیرد. صدا خفه کن به کاهش انتشار گازهای گلخانه ای و سر و صدای موتور کمک می کند.

جنس استفاده شده برای ساختن این قطعه فولاد است که برای محافظت از آن در برابر گرما و محصولات شیمیایی حاصل از احتراق ، از روکش آلومینیوم برای آن استفاده می شود.


از این قطعه برای از بین بردن صداهای بلند ایجادشده توسط پیستون ها و سوپاپ های موتور استفاده می شود، زیرا هر بار که سوپاپ تخلیه (Exhaust Valve) موتور باز می شود، انفجار بزرگی از گازهای سوخته در اثر احتراق درون سیلندر وارد اگزوز می شود. انتشار این گازها امواج صوتی بسیار قدرتمندی ایجاد می کند.

ابتدا برای درک این که صدا خفه کن چگونه امواج صوتی ایجادشده توسط موتور را از بین می برد، باید درک کنید که چگونه صدا تولید می شود. صدا یک موج فشار است که توسط ارتعاش ها ایجاد می شود. این ارتعاش ها پالس های تغییرات فشار هوا هستند. بنابراین هر بار سوپاپ تخلیه باز می شود، یک گاز بسیار پرفشار وارد سیستم اگزوز می شود. این گازهای فشار قوی با مولکول های کم فشار برخورد می کنند و در اثر این برخورد امواج فشار، که همان صداست، ایجاد می شود و وارد مسیر اگزوز می شود. در این زمان اگر بتوانیم موجی ایجاد کنیم که دقیقاً برعکس موج صوتی اولیه باشد، می بینیم که صدا از بین می رود. عکس بودن موج ها به این معناست که وقتی یک موج در اوج فشار قرار دارد (قله موج) و موج دیگر در کم ترین فشار خود قرار داشته باشد (دره موج)، در این صورت هرگاه این دو موج با هم برخورد کنند همدیگر را خنثا می کنند و به این  پدیده که درون صدا خفه کن رخ می دهد و صداهای تولیدی را کاهش می دهد تداخل مخرب (Destructive Interference) می گویند.
 
طراحی صدا خفه کن بسیار ساده و در عین حال بسیار دقیق است. در داخل صدا خفه کن لوله های حفره داری وجود دارد که امواج صوتی و گازهای سوخته را ابتدا به داخل و سپس به خارج از آن هدایت می کند. امواج صوتی و گازهای سوخته از طریق یک لوله مرکزی وارد صدا خفه کن می شوند، سپس گازهای سوخته مسیری Sشکل را طی می کنند و در نهایت، از صدا خفه کن خارج می شوند. اما موج های صدا از روزنه هایی که در دیواره لوله هدایت کننده وجود دارد عبور می کنند و وارد محفظه مرکزی می شوند.
 
موج صدا پس از ورود به محفظه مرکزی از روزنه دیگری عبور می کند و وارد محفظه تشدید (resonator chamber) می شود. در این زمان، برخی از موج ها توسط دیواره محفظه مرکزی منعکس می شوند، در حالی که مابقی امواج از روزنه عبور می کنند و وارد محفظه تشدید می شوند.

محفظه تشدید با طول بسیار مشخصی طراحی شده است تا امواج تولیدی آن بتوانند موج های دیگر را خنثا کنند و از بین ببرند. اندازه طول این محفظه به گونه ای محاسبه شده است تا موج صدا به دیواره انتهایی محفظه تشدیدکننده برخورد کند و به سمت ورودی محفظه منعکس شود. با انعکاس موج ها به سمت ورودی محفظه، موج های صدا به سمت روزنه ای که از آن وارد شده بودند برمی گردند و با موج بعدی که وارد آن می شود برخورد می کنند. بنابراین موج صدای پرفشار، که توسط تشدیدکننده تولید شده، به موج صدای کم فشار، که از دیواره محفظه مرکزی منعکس شده، می پیوندد و یکدیگر را از بین می برند. هر قسمت از صدا خفه کن طوری طراحی شده است تا موج های صدای تولیدی از موتور را از بین ببرد. برای مثال، حتا دیوارهای صدا خفه کن نیز طوری طراحی شده اند تا صداها را از بین ببرند، در واقع، آن ها قادر به جذب برخی از امواج فشار هستند. حال با بررسی لوله های حفره دار درمی یابیم که این سوراخ ها به هزاران امواج کم فشار اجازه می دهند تا به داخل محفظه مرکزی وارد شوند، به دیواره ها برخورد کنند و یکدیگر را از بین ببرند. در اصل، صدا خفه کن به گونه ای طراحی شده است تا موج های صدا در اثر تغییر مسیر بتوانند یکدیگر را تخریب کنند و از بین ببرند. تمام این توضیح ها برای صدا خفه کن توربو بود که یکی از متداول ترین صدا خفه کن هاست. نوع دیگر صدا خفه کن ها به صورت افترمارکت ارائه می شوند که در ادامه به بررسی آن ها نیز می پردازم.



این مطلب را برای دوستانتان هم ارسال کنید :