صدا خفه‌کن یا مافلر در خودرو چگونه کار می کند؟

اسب بخار/ «صدا خفه کن» (muffler) بخشي از سيستم اگزوز خودروي شماست که در قسمت عقب خودرو و بين بدنه و زمين قرا مي گيرد. صدا خفه کن به کاهش انتشار گازهاي گلخانه اي و سر و صداي موتور کمک مي کند.

جنس استفاده شده براي ساختن اين قطعه فولاد است که براي محافظت از آن در برابر گرما و محصولات شيميايي حاصل از احتراق ، از روکش آلومينيوم براي آن استفاده مي شود.


از اين قطعه براي از بين بردن صداهاي بلند ايجادشده توسط پيستون ها و سوپاپ هاي موتور استفاده مي شود، زيرا هر بار که سوپاپ تخليه (Exhaust Valve) موتور باز مي شود، انفجار بزرگي از گازهاي سوخته در اثر احتراق درون سيلندر وارد اگزوز مي شود. انتشار اين گازها امواج صوتي بسيار قدرتمندي ايجاد مي کند.

---

بازار

---

ابتدا براي درک اين که صدا خفه کن چگونه امواج صوتي ايجادشده توسط موتور را از بين مي برد، بايد درک کنيد که چگونه صدا توليد مي شود. صدا يک موج فشار است که توسط ارتعاش ها ايجاد مي شود. اين ارتعاش ها پالس هاي تغييرات فشار هوا هستند. بنابراين هر بار سوپاپ تخليه باز مي شود، يک گاز بسيار پرفشار وارد سيستم اگزوز مي شود. اين گازهاي فشار قوي با مولکول هاي کم فشار برخورد مي کنند و در اثر اين برخورد امواج فشار، که همان صداست، ايجاد مي شود و وارد مسير اگزوز مي شود. در اين زمان اگر بتوانيم موجي ايجاد کنيم که دقيقاً برعکس موج صوتي اوليه باشد، مي بينيم که صدا از بين مي رود. عکس بودن موج ها به اين معناست که وقتي يک موج در اوج فشار قرار دارد (قله موج) و موج ديگر در کم ترين فشار خود قرار داشته باشد (دره موج)، در اين صورت هرگاه اين دو موج با هم برخورد کنند همديگر را خنثا مي کنند و به اين  پديده که درون صدا خفه کن رخ مي دهد و صداهاي توليدي را کاهش مي دهد تداخل مخرب (Destructive Interference) مي گويند.
 
طراحي صدا خفه کن بسيار ساده و در عين حال بسيار دقيق است. در داخل صدا خفه کن لوله هاي حفره داري وجود دارد که امواج صوتي و گازهاي سوخته را ابتدا به داخل و سپس به خارج از آن هدايت مي کند. امواج صوتي و گازهاي سوخته از طريق يک لوله مرکزي وارد صدا خفه کن مي شوند، سپس گازهاي سوخته مسيري Sشکل را طي مي کنند و در نهايت، از صدا خفه کن خارج مي شوند. اما موج هاي صدا از روزنه هايي که در ديواره لوله هدايت کننده وجود دارد عبور مي کنند و وارد محفظه مرکزي مي شوند.
 
موج صدا پس از ورود به محفظه مرکزي از روزنه ديگري عبور مي کند و وارد محفظه تشديد (resonator chamber) مي شود. در اين زمان، برخي از موج ها توسط ديواره محفظه مرکزي منعکس مي شوند، در حالي که مابقي امواج از روزنه عبور مي کنند و وارد محفظه تشديد مي شوند.

محفظه تشديد با طول بسيار مشخصي طراحي شده است تا امواج توليدي آن بتوانند موج هاي ديگر را خنثا کنند و از بين ببرند. اندازه طول اين محفظه به گونه اي محاسبه شده است تا موج صدا به ديواره انتهايي محفظه تشديدکننده برخورد کند و به سمت ورودي محفظه منعکس شود. با انعکاس موج ها به سمت ورودي محفظه، موج هاي صدا به سمت روزنه اي که از آن وارد شده بودند برمي گردند و با موج بعدي که وارد آن مي شود برخورد مي کنند. بنابراين موج صداي پرفشار، که توسط تشديدکننده توليد شده، به موج صداي کم فشار، که از ديواره محفظه مرکزي منعکس شده، مي پيوندد و يکديگر را از بين مي برند. هر قسمت از صدا خفه کن طوري طراحي شده است تا موج هاي صداي توليدي از موتور را از بين ببرد. براي مثال، حتا ديوارهاي صدا خفه کن نيز طوري طراحي شده اند تا صداها را از بين ببرند، در واقع، آن ها قادر به جذب برخي از امواج فشار هستند. حال با بررسي لوله هاي حفره دار درمي يابيم که اين سوراخ ها به هزاران امواج کم فشار اجازه مي دهند تا به داخل محفظه مرکزي وارد شوند، به ديواره ها برخورد کنند و يکديگر را از بين ببرند. در اصل، صدا خفه کن به گونه اي طراحي شده است تا موج هاي صدا در اثر تغيير مسير بتوانند يکديگر را تخريب کنند و از بين ببرند. تمام اين توضيح ها براي صدا خفه کن توربو بود که يکي از متداول ترين صدا خفه کن هاست. نوع ديگر صدا خفه کن ها به صورت افترمارکت ارائه مي شوند که در ادامه به بررسي آن ها نيز مي پردازم.

به پيج اينستاگرامي «آخرين خبر» بپيونديد
instagram.com/akharinkhabar