Silenciador (filtro acústico)
La versión actual de la página aún no ha sido revisada por colaboradores experimentados y puede diferir significativamente de la versión revisada el 5 de septiembre de 2020; las comprobaciones requieren 12 ediciones .Silenciador : un dispositivo para reducir el ruido de los gases o el aire que escapa a la atmósfera desde varios dispositivos.
Los silenciadores se utilizan en los sistemas de ventilación para reducir el ruido transmitido a través de los conductos de ventilación desde los equipos de ventilación.
El silenciador del arma reduce el ruido del disparo.
Los silenciadores más famosos y comunes para el escape de motores de combustión interna , en particular, silenciadores de automóviles.
Silenciadores para motores de combustión interna
La aparición de ruido se debe a la presión significativa de los gases de escape que fluyen desde el cilindro del motor a la velocidad de una onda de sonido . El principio de funcionamiento de los silenciadores se basa en una disminución gradual de esta presión o una disminución correspondiente en la velocidad de los gases de escape a un valor inferior a la velocidad del sonido .
El silenciador más simple es un recipiente con un volumen de 6-20 cilindros. Estos grandes silenciadores se utilizan en motores estacionarios y, en general, en aquellas condiciones en las que la masa y las dimensiones del silenciador no importan.
Una buena atenuación del ruido se logra haciendo pasar el gas a través de una serie de pequeños orificios con su posterior expansión, para lo cual se disponen tabiques perforados y rejillas en silenciadores.
En los motores de aviones de pistón , las turbinas de gas casi nunca se utilizan, ya que reducen la potencia del motor, aumentan su peso y crean una resistencia adicional [1] .
Materiales aplicados y condiciones de trabajo
Los elementos del sistema de escape funcionan a una temperatura de cientos de grados centígrados , por lo tanto, en motores de potencia relativamente baja (hasta aproximadamente 100 kW), se utilizan tubos de escape de acero resistentes al calor , en motores más potentes, se utiliza colector de escape de hierro fundido .
Cuando el silenciador está directamente conectado al motor, se usa refrigeración por agua [1] .
Los silenciadores de automóviles (así como las tuberías y los resonadores) están hechos de:
- acero inoxidable (prácticamente ausente a la venta debido al alto costo y el largo tiempo de espera para la fabricación a medida). Producido para las marcas de automóviles más populares. La vida útil es de al menos 10-15 años.
- acero aluminizado (es decir, acero revestido con aluminio [2] ; más común en los mercados nacional y europeo; la vida útil de dichos silenciadores es de 3 a 6 años);
- acero ordinario (negro) sin recubrimiento. Vida útil de 6 meses a 2 años.
Los recubrimientos anticorrosivos convencionales (pintura, masilla) pueden proteger el metal solo durante el almacenamiento y el transporte, después de la instalación se queman.
Desde el exterior (el sistema de escape está montado debajo de la parte inferior del cuerpo), entra mucha suciedad y agua en el metal del silenciador, pero aquí la influencia principal no es la corrosión (el agua se evapora rápidamente por el calentamiento), sino los choques térmicos, que debilitar gradualmente el metal. Para protegerse contra esto, el sistema de escape está ubicado más cerca del eje central del cuerpo y, si es posible, en los nichos de la parte inferior.
Desde el interior, un flujo pulsante de gases calientes actúa sobre el silenciador, lo que en sí mismo provoca el envejecimiento y la erosión del metal. Además, al ralentí y calentando el motor, los gases de las tuberías tienen tiempo de enfriarse por debajo del punto de rocío , lo que provoca condensación en el silenciador (si los viajes son cortos, puede estar ahí todo el tiempo), y, en consecuencia, la corrosión desde el interior.
Estos factores desfavorables determinan la vida útil relativamente corta del sistema de escape en los turismos. Los daños ("quemaduras", "quemaduras del silenciador") pueden ser internos (aumento del ruido) y externos (un pequeño orificio pasante por el que escapan los gases con un ruido característico).
Silenciadores para coches
Los silenciadores de escape fueron inventados por el inventor estadounidense Milton Reeves .en 1897 [3] .
El sistema de escape de los turismos consta de los siguientes elementos, uno tras otro:
- Tubos de escape del silenciador ( colector de escape o "araña", debido a la similitud externa) - tubos que conectan los puertos de escape de los cilindros al sistema de escape. En automóviles potentes, el colector de escape puede ser de varias etapas (el llamado 4-2-1).
- Corrugación : un elemento semirrígido que conecta el colector de escape dirigido verticalmente hacia abajo con el sistema de escape debajo de la parte inferior del automóvil. Debido a su elasticidad, compensa la expansión térmica del sistema de escape y amortigua las cargas de vibración.
- Parallamas o "resonador": proporciona un reflejo de las ondas de escape (de ahí el nombre "resonador") y el primer paso para reducir el ruido y las pulsaciones de gas.
- (o, opcionalmente) Convertidor catalítico de gases de escape ("catalizador"): convierte algunos productos de escape en menos peligrosos para la naturaleza y los humanos, se instala inmediatamente después de los tubos de escape, ya que requiere una temperatura suficientemente alta para su funcionamiento. Reemplaza un apagallamas (es decir, se pone uno de ellos).
- Tubo desde parallamas o convertidor catalítico hasta silenciador.
- En realidad silenciador , la parte de trabajo principal ("banco", "barril"). Es una cámara metálica sellada herméticamente (del ambiente exterior) con un volumen de varios litros (cuanto mayor sea el volumen, más efectivo), dentro de la cual hay numerosos tabiques con agujeros que forman cámaras escalonadas. Cuando los gases pasan a través de dicho laberinto, las pulsaciones de presión de flujo se absorben (procedentes del funcionamiento del motor) y las ondas de sonido se dispersan en una superficie interna desarrollada con la conversión de su energía en calor. Dependiendo del tamaño del motor y su configuración, son posibles diseños con uno o dos silenciadores. Tradicionalmente, se utilizan dos silenciadores para motores con seis o más cilindros.
- Un tubo de escape es un ramal que conecta el silenciador con la atmósfera y dirige el flujo de gases de escape y el sonido de escape en la dirección requerida. En los automóviles modernos, el tubo de escape puede estar equipado con un amortiguador controlable, que le permite ajustar el volumen y el tono del sonido del escape. Dependiendo del tamaño del motor, cada silenciador puede tener hasta cuatro tubos de escape.
- La punta del tubo de escape es una superposición decorativa para el tubo de escape.
Debido a su conexión rígida (a través de una corrugación - semirrígida) con un motor vibrante, así como debido a las vibraciones generadas por los gases de escape, el silenciador y las tuberías están unidos (generalmente suspendidos) al cuerpo a través de elementos amortiguadores de goma.
En automóviles y camiones potentes, se pueden instalar dos conductos de escape independientes. Esto generalmente se usa para un motor en V montado longitudinalmente (caminos separados de las culatas de cilindros izquierda y derecha).
Silenciadores de moto
Los silenciadores de motocicleta se ubican en las partes inferiores, laterales de la motocicleta o en el espacio del asiento y tienen una forma alargada, lo que está asociado a la necesidad de adaptar el silenciador al tamaño del vehículo. El escape se dirige hacia atrás con una ligera desviación hacia abajo y lejos de la motocicleta , ciclomotor , scooter . Debido a la alta temperatura del silenciador, se instalan revestimientos protectores y decorativos en los lugares donde puede entrar en contacto con las piernas.
Los silenciadores de motores de dos tiempos se diferencian de los silenciadores de motores de cuatro tiempos en que dichos silenciadores, además de la caja de amortiguación, están equipados con un resonador integrado en una carcasa única con una caja de amortiguación. El resonador comienza casi inmediatamente después del múltiple de escape y parece un cono largo que se expande y termina en un cono corto que se estrecha.
Auto tuning y deportes
En la industria del automovilismo, los silenciadores son una preocupación importante en la preparación del vehículo. Por regla general, los silenciadores alternativos difieren de los silenciadores normales en una mayor capacidad, lo que facilita y acelera la eliminación de los gases de escape del sistema [4] . A su vez, el sonido de escape en este caso se vuelve notablemente más fuerte, ya que el valor del resonador se nivela en aras del flujo hacia adelante, y no hay placas que provoquen la superposición de ondas de sonido.
El sistema de escape para motores de combustión interna de baja potencia
Consta de un tubo de recepción (tubo, colector) y un silenciador. La bajante realiza dos funciones principales: 1) permite una salida de gases relativamente sin obstrucciones durante la carrera de escape y 2) le permite separar el silenciador del cilindro y colocarlo en un lugar conveniente. Al mismo tiempo, el silenciador es, por regla general, de tamaño pequeño y está conectado solo al tubo de escape (u otro punto de apoyo: motocicletas, tractores de empuje).
En motores especialmente pequeños (motosierras, cortadoras de césped), el silenciador se fija directamente al cilindro.
Los motores fuera de borda a veces utilizan la liberación de gases de escape en el agua.
La imperfección de los silenciadores (por exigencias de dimensiones reducidas o economía) en equipos de baja potencia es la razón principal de su aumento del ruido.
El efecto de la turboalimentación en el silenciador
Dado que la turbina absorbe una parte importante de la energía de los gases de escape, el uso de un turbocompresor permite reducir el tamaño del silenciador (en los tractores, incluso eliminarlo por completo)
Silenciador de armas
Un silenciador de arma es un accesorio para un arma que le permite hacer un disparo más silencioso, pero al mismo tiempo, se reducen la fuerza letal del cartucho y la velocidad de la bala. Los silenciadores se usan con mayor frecuencia en espacios cerrados a distancias cortas, donde el alcance no es importante, pero sí es importante no aturdir al tirador.
Silenciar en el interior
En salas grandes, el sonido puede distorsionarse mucho debido a la reverberación . Para prevenir este fenómeno, se utilizan soluciones arquitectónicas constructivas:
- se instalan falsos techos y revestimientos de paneles fonoabsorbentes;
- un relieve de dispersión y absorción, se forman cavidades resonadoras en las paredes y el techo.
Véase también
Notas
- ↑ 1 2 Silencer // Gran enciclopedia soviética : en 66 volúmenes (65 volúmenes y 1 adicional) / cap. edición O. Yu. Schmidt . - M .: Enciclopedia soviética , 1926-1947.
- ↑ LLAMADA DE TUBO / Conducción 2003/5
- ↑ Silenciador de escape para patente de silenciador de motores . Google. Consultado el 22 de junio de 2014. Archivado desde el original el 31 de enero de 2013.
- ↑ [ [ [ (inglés) Silenciadores de escape: equipo original y posventa . CARID.com. Consultado el 30 de abril de 2018. Archivado desde el original el 30 de abril de 2018. (inglés) Silenciadores de escape: Equipo original y posventa] . CARID.com. Consultado el 30 de abril de 2018. Archivado desde el original el 30 de abril de 2018. (inglés) Silenciadores de escape: Equipo original y posventa] . CARID.com. Consultado el 30 de abril de 2018. Archivado desde el original el 30 de abril de 2018. (inglés) Silenciadores de escape: Equipo original y posventa] . CARID.com.
Enlaces
- "Cómo funcionan los silenciadores" Archivado el 5 de julio de 2011 en Wayback Machine , Howstuffworks, 2005
- Potente, Daniel. "Principios generales de diseño para un silenciador automotriz". Archivado el 21 de abril de 2015 en Wayback Machine // Actas de ACOUSTICS. 2005. (inglés)
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