Äänenvaimenninrakenteista

Kohteesta KalkkuWiki
Siirry navigaatioonSiirry hakuun

Äänenvaimenninrakenteista

Moottorin pakoääneksi koettu ääni syntyy painepulssista, joka tulee pakoputkeen pakoventtiilin tai pakokanavan auetessa. Pakokanavan paine nousee yhtäkkisesti ja pakoputkessa etenevä ja sieltä aikanaan ulostuleva paineaalto kuullaan yksittäisenä paukahduksena. Kun näitä paukahduksia tulee peräkkäin tiheästi, aistitaan tietyn korkuinen, käyntinopeudesta riippuva ääni. Nelitahtisesta koneesta tulee pakopulsseja vain puolella nopeudella kaksitahtiseen verrattuna ja ääni koetaan matalampana.

Vakionopeudella käyvän moottorin äänenvaimennus on paljon helpompaa kuin vaihtuvanopeuksisen moottorin vaimentaminen. Ei ole hankala rakentaa resonoivaa vaimenninta, joka toimii loistavasti, mutta vain yhdellä taajuudella. Puhtaasti fysiikan näkökulmasta äärettömän nopeasti nouseva pulssin reuna sisältää kaikkia taajuuksia, joten äänenvaimentimen on kyettävä vaimentamaan kaikkia käytännössä esiintyviä taajuuksia käyntinopeudesta riippumatta.

Ihannetapauksessa pakoputken päästä tulee vain tasainen virtaus, jossa ei painepulsseja ole. Pakoääni on pelkkää virtauksen suhinaa.

Moottoripyörien pakoäänien vaimentamiseen käytetään kahta perusmenetelmää ja niiden yhdistelmiä. Toisessa menetelmässä pakokanavan kaasut ja niiden mukana ääni johdetaan kammioihin, joiden mitat määräävät vaimennusominaisuudet. Ääniaaltoja muokataan resonanssin avulla niin, että osa ääniaalloista tulee vastakkaisvaiheisiksi alkuperäiseen ääneen nähden (=”vaihtaa etumerkkiä”). Kun nämä vastakkaisvaiheiset ääniaallot kohtaavat, ne kumoavat toisensa eikä ääntä kuulu. Tätä menetelmää kutsutaan kammiovaimennukseksi. Toinen menetelmä perustuu ääniaaltojen houkuttelemiseen sivuun kaasuvirtauksesta, jotta ne eivät tulisi ulos pakoputken päästä. Ääniaallot johdetaan pakoputken ulostuloaukon sijasta vaimenninmateriaaliin, joka kykenee imemään aaltojen energian. Tätä menettelyä kutsutaan absorptiomenetelmäksi.