消声器原理

消声器原理 发动机在做功后，紧接着是排气冲程。 排气是将气缸内的废气排出。由于这时的废气是高温高压，由排气管直接排出，将是很大的噪音。 消声器的是一个多级分流分压的组合体。 消声器的原理是：废气经进口进入，在前方经多孔的挡板削压后，进入第二级，第三级、第四级最后排出到大气中。 下面是一种消声器的示意图：参考一下 摩托车消声器 摩托车消声器是一种允许气流通过而衰减噪声的装置，是摩托车上的重要零部件之一。消声器性能的好坏不仅影响摩托车噪声的大小，而且对发动机的功率、油耗、扭矩等性能都有较大影响。因此了解摩托车消声器的消声原理、结构型式及维护常识，对于每一个摩托车用户都是很有必要的。 一、消声器的种类根据消声原理的不同，摩托车消声器可以分为以下三种类型： 1．阻性消声器 这种消声器是利用消声或吸声结构的吸声作用，使沿管道传播的噪声随距离而衰减，从而达到消声目的。常用吸声材料有玻璃纤维丝、低碳钢丝网、毛毡等。这类消声器对高频噪声具有良好的消声效果，而低频消声性能较差。加之由于吸声材料易被发动机排出的高温废气所熔化，因此使用寿命短，且易被积炭、油泥等阻塞而降低或失去消声作用，故摩托车上很少采用单一的阻性消声器。 2．抗性消声器 这种消声器是借助于管道截面的突然扩张（或收缩）或旁接共振腔，使沿管道传播的某些频率的声波在突变处向声源方向反射回去，从而达到消声目的。它比较适用于消除低中频噪声，而对高频噪声的消声作用较差。 3．阻抗复合式消声器 这种消声器是将阻性消声器和抗性消声器的消声原理通过适当结构组合而成，兼有两者的消声特性。由于摩托车发动机噪声源产生的噪声频带较宽，为了在低、中、高的宽广濒率范围内获得较好的消声效果，故大多数摩托车都选用这种阻抗复合式消声器，象南雅NY125、本田CBX250等都采用这种阻抗复合式消声器。 二、消声器的结构型式 摩托车消声器根据外形结构可分为筒式消声器和盒式消声器两种，下面分别进行介绍。 1．筒式消声器 这种消声器一般为抗性或阻抗复合式消声器，大多用于中、大排量的摩托车上，如南方NF125、南雅NY125、湘江XJ750、嘉陵：JH70等摩托车都采用这类消声器。下面以NY125消声器为例来介绍筒式消声器的内部结构。 如左图所示，筒式消声器一般由排气管、连接螺套、消声筒和筒芯等几部分组成。在连接螺套里装有油浸石棉密封圈，以防止排气管和消声筒之间的接口漏气。消声筒内焊有7块隔板，将消声筒分成8个消声腔（七个膨胀室和一个共振腔）在筒芯上面有倒三角形导流槽和许多小孔，当发动机的高温废气以高速经排气管进入消声器时，由于消声筒的截面积逐渐增大，气流得以膨胀，流速降低，强大的脉动噪声得以衰减。当气流继续流经各膨胀室时，由于隔板的阻挡，气流只能从隔板上的节流空及筒芯通过，于是气流突然被压缩，分成许多细流，后又突然得以膨胀，如此多次突变，声能被大大衰减，从而起到降低排气噪声的作用。 2．盒式消声器 一般轻便摩托车尤其是座式车由于安装空间比较小，因此多采用盒式消声器。木兰50、羚羊50、LEAD90等座式车都采用这种盒式消声器。如图所示是幸福50型轻便摩托车采用的盒式消声器，它由外壳、吸声填料、消声管等组成。 三、消声器的定期维护 由于发动机在工作时，燃油并不是百分之百完全燃烧。加之燃油中还含有一定的杂质，因此当发动机排出的高温废气经过排气消声器时，就会在消声器的筒芯和隔板上产生积炭，久而久之，堆积起来的积炭就会堵塞气流的通道，使得排气阻力增大，消声性能降低，发动机无力，影响车辆正常行驶，严重时会导致排气管变蓝，发动机温度过高而损坏。因此，定期对摩托车消声器进行维修清洗是十分必要的。正常情况下，每行驶3000公里左右，应将消声筒和筒芯上的积炭清除干净，每行驶 6000公里应将排气管和消声器全部拆下来，将气缸排气口及排气管、消声器内的积炭清除干净。以NY125摩托车消声器为例，其清除方法如下：（1）松开发动机排气口的两个M8螺母；（2）松开固紧螺套；（3）拧出主车架下面安装消声器的M8×16 螺栓；（4）拆下消声器与安装板的M10×25螺栓；（5）将排气管、消声器取下，拧出消声器尾部的三个M6×16螺钉，取出筒芯。（6）将排气管、消声筒、筒芯分别放人汽油或煤油中浸泡5～10分钟，然后用钢刷将筒芯、排气管和消声筒中的积炭清洗干净。待汽油挥发完后，依次按原样装到车上，拧紧螺钉和螺母，即可继续使用。其它车型消声器的维护可参照本方法处理 消声器 消声器是安装在空气动力设备(如鼓风机、空压机)的气流通道上或进、排气系统中的降低噪声的装置。消声器能够阻挡声波的传播，允许气流通过，是控制噪声的有效工具。 消声器的种类很多，但究其消声机理，又可以把它们分为六种主要的类型，即阻性消声器、抗性消声器、阻抗复合式消声器、微穿孔板消声器、小孔消声器和有源消声器。 阻性消声器主要是利用多孔吸声材料来降低噪声的。把吸声材料固定在气流通道的内壁上或按照一定方式在管道中排列，就构成了阻性消声器。当声波进入阻性消声器时，一部分声能在多孔材料的孔隙中摩擦而转化成热能耗散掉，使通过消声器的声波减弱。阻性消声器就好像电学上的纯电阻电路，吸声材料类似于电阻。因此，人们就把这种消声器称为阻性消声器。阻性消声器对中高频消声效果奸、对低频消声效果较差。 抗性消声器是由突变界面的管和室组合而成的，好像是一个声学滤波器，与电学滤波器相似，每一个带管的小室是滤波器的一个网孔，管中的空气质量相当于电学上的电感和电阻，称为声质量和声阻。小室中的空气体积相当于电学上的电容，称为声顺。与电学滤波器类似，每一个带管的小室都有自己的固有频率。当包含有各种频率成分的声波进入第一个短管时，只有在第一个网孔固有频率附近的某些频率的声波才能通过网孔到达第二个短管口，而另外一些频率的声波则不可能通过网孔．只能在小室中来回反射，因此，我们称这种对声波有滤波功能的结构为声学滤波器。选取适当的管和室进行组合．就可以滤掉某些频率成分的噪声，从而达到消声的目的。抗性消声器适用于消除中、低频噪声。 把阻性结构和抗性结构按照一定的方式组合起来，就构成了阻抗复合式消声器。 微穿孔板消声器一般是用厚度小于1mm的纯金属薄板制作，在薄板上用孔径小于1mm的钻头穿孔，穿孔率为1％一3％。选择不同的穿孔率和板厚不同的腔深，就可以控制消声器的频谱性能，使其在需要的频率范围内获得良好的消声效果。 小孔消声器的结构是一根末端封闭的直管，管壁上钻有很多小孔。小孔消声器的原理是以喷气噪声的频谱为依据的，如果保持喷口的总面积不变而用很多小喷口来代替，当气流经过小孔时、喷气噪声的频谱就会移向高频或超高频，使频谱中的可听声成分明显降低，从而减少对人的干扰和伤害。 有源消声器的基本原理是在原来的声场中，利用电子设备再产生一个与原来的声压大小相等、相位相反的声波，使其在一定范围内与原来的声场相抵消。这种消声器是一套仪器装置，主要由传声器、放大器、相移装置、功率放大器和扬声器等组成。 连云港博大机械设备制造有限公司专业生产消声器系统产品.主要产品:旋膜式除氧器、排汽消声器、电厂隔音工程、冷油器、换热器、取样冷却器、工业滤水器、全自动排污扩容器、滤油机、胶球清洗装置、水位自动调节器、射水抽气器、磁翻转液位计、煤粉取样器、二次滤网、热风隔绝门、冷凝器补水节能装置 。 锅炉排汽消声器 锅炉排汽消声器是主要建立在“小孔喷注”理论结合阻抗扩容吸声的消声原理，锅炉蒸汽排放一般流速快，气流噪声高，需先以通孔扩流，经过多次通孔后的蒸汽在抗性扩张室得到降压降流，气流再经小孔喷出,喷出后其各倍频带的声功率已降低，而声压级的频率被推高到20000Hz以上范围,其噪声大为削弱，但部分频率的二次噪音还需要进一步消声，我们在扩张室外加装阻性吸声棉结构，它系根据 降压体所发出的剩余噪声的频谱特性所设计，用以有效地吸收剩余噪声。当用户按要求安装后，消声量可达30-42分贝。使之达到<<工业企业噪声>>要求。 枪械消声器 　　我们知道，枪械射击时的噪声主要来自两个方面：弹头飞出枪口时由火药燃气引起的气动力噪声和弹头飞出枪口后飞行时的弹道噪声。枪口消声器是针对前者，即减少火药燃气引起的噪声，应用比较多的消声原理有膨胀消声原理、涡流消声原理、吸热消声原理、密闭消声原理、枪管开孔消声原理、多孔材料消声原理、弹簧消声原理等，在实际采用时，常常是几种消声原理的综合应用。 　　膨胀消声原理　在枪口安装一个大容积的膨胀室，使高温高压的火药燃气在膨胀室内膨胀、减压后再进入大气，从而降低枪口噪声。在实际应用中，一般以多个膨胀室的形式出现，即用有中间弹孔的隔板将消声器内腔分成若干膨胀室，靠近枪口的膨胀室比较大，火药燃气经过各个膨胀室逐渐减压。 　　涡流消声原理　在消声器的膨胀室中放若干膜片，膜片中心部位向后鼓起，周边似自行车的钢圈向后翻卷。膜片的作用是使火药燃气沿周边运动，形成涡流，以降低中心部位的压力，延缓火药燃气流出速度，从而降低枪口噪声。世界上第一个实用的马克沁消声器采用的就是涡流消声原理，它在膨胀室中放了19个膜片。 　　螺片消声器也是一种利用涡流消声原理的消声器，与马克沁消声器的区别是将膜片换成螺旋片，螺旋片中心开有弹头通道。 　　吸热消声原理　在消声器内装有吸声或吸热材料，当火药燃气通过时，部分能量被这些材料吸收，使火药燃气冷却、减压，从而降低枪口噪声。吸热体多采用铜、铝等导热性能好的材料，有的用金属网缠绕或利用金属丝、金属屑压成一定的密度和形状。由于吸热材料的温度上升很快，故吸热消声原理的消声器用于单发射击消声效果很好，而用于连发射击时消声效果不理想。 　　密闭消声原理　在消声器口部用弹性材料如橡胶垫、毛毡垫密封，在密封垫的中心预制缝隙或开有比弹头直径小的孔。射击时，弹头穿过密封垫而火药燃气被封闭在消声器内慢慢释放，从而达到降低枪口噪声的目的。应用这种原理，要求密封垫有理想的弹性和强度。 　　人们对软木、橡胶、毛毡、海绵等弹性材料都曾试用过，只有橡胶通过不同的配比可以比较好地满足综合性能要求。但由于弹头通过橡胶垫时，橡胶垫对弹头的径向力不可能均匀，故影响弹头的飞行稳定性，使射击精度降低，而且橡胶垫的使用寿命很低，射击20～30发后密封性就有所降低，导致消声效果下降。 　　枪管开孔消声原理　在枪管上靠近枪口的一段距离打许多小孔，消声器套在外面，在弹头出枪口之前，一部分高温高压的火药燃气被导入消声器后腔，从而降低枪口燃气压力和流速，以达到减小枪口噪声的目的。我国64式7.62mm微声冲锋枪的消声器采用了枪管开孔、气体偏移和膨胀消声原理，在枪管前部侧面开有9排36个直径为3mm的排气孔，套筒后腔包容了枪管排气孔，套筒前腔串联有13个消声碗。枪弹发射后，部分火药燃气从枪管排气孔进入套筒后腔，使排出枪口的火药燃气压力下降、流速减慢，再经过套筒前腔的消声碗使火药燃气变换流动状态，又可以消耗掉一部分能量。科尔特-伍兹曼手枪上使用的是一种利用枪管开孔和吸热消声原理的非对称式消声器。非对称式结构有利于加大消声器容积，但不会影响武器瞄准性能。 　　多孔材料消声原理　多孔金属材料具有吸声的性能。这种消声器多用铝合金制作，与枪管联接部位为实心材料，其他部位为有气孔的材料，消声器内有膨胀室，外面缠有胶布以防止火药燃气从气孔材料中逸出。如法兰克福兵工厂的一种多孔材料消声器，其采用的多孔铝合金材料密度为2.36g/cm3,消声器外面缠有电工绝缘胶布，消声器内有弹头通道和两个膨胀室。 　　弹簧消声原理　火药燃气在消声器内通过时，迫使弹簧作功，从而使一部分火药燃气能量转换成机械能量而消耗掉，以减小枪口噪声。