Для чего нужны резонаторы кратко

Обновлено: 04.07.2024

Резонатор — колебательная система с резко выраженными резонансными свойствами. На практике резонатороми обычно называют колебательные системы с распределёнными параметрами (с бесконечным числом степеней свободы) .

ПОНЯТИЕ РЕЗОНАНСА И РЕЗОНАТОРА

Сначала небольшая история. В середине XIX века близ города Анжур во Франции по мосту длиной 102 метра проходил отряд солдат. Внезапно мост стал раскачиваться и рухнул. Погибли 226 человек. Трагедия, как установили специалисты, произошла в результате резонанса, т. е. совпадения частоты солдатского шага с собственной частотой колебаний моста: мост срезонировал на частоту солдатского шага. Иначе говоря, солдаты, идущие в ногу, раскачали мост, подобно тому, как ребенок раскачивает качели. Размах колебаний моста превысил допустимые пределы прочности и мост разрушился. Описаны и другие подобные случаи с разрушениями мостов. С тех пор солдатам запрещено ходить по мостам в ногу.

Но резонанс способен приносить не только разрушения. На самом деле, многое в нашей повседневной жизни стало бы невозможным без него. Представим на миг, что резонанс исчез как физическое явление. Что произойдет? Это будет всемирная катастрофа! Достаточно сказать, что замолкнут все радиоприемники, телевизоры, так как в основе радиоприема и радиопередачи лежит явление резонанса электромагнитных колебаний. Конечно же, заглохнет вся музыка, поскольку все музыкальные инструменты издают звуки с помощью резонанса. А самое главное - люди лишатся речи, следовательно, понимания друг друга, так как образование речи связано с резонансом звуковых волн в речевых органах. Ну и конечно, мы не услышим прекрасного пения, поскольку высокопрофессиональный певческий голос, как я уже говорил во введении, основан на искусстве владения резонансом. Поэтому певцу, который собирается стать покорителем человеческих душ, просто необходимо освоить мастерство резонансного пения.

Слово резонанс происходит от французского resonance - звучать, откликаться.

Научно-физическое определение резонанса звучит следующим образом: резонанс - это явление возникновения и усиления колебаний какого-либо тела или его части под воздействием возбуждающей эти колебания внешней силы, частота воздействия которой совпадает с собственной резонансной частотой данного тела.

Давайте разберём данное определение. Во-первых, резонанс может возникнуть только там, где есть или возможны колебания, то есть волны в упругой среде. В войлоке, например, колебания не распространяются, а, значит, никакого резонанса в нем возникнуть не может. Колебаться (а, следовательно, и резонировать) могут разнообразные физические тела:

1) твердые (резина, металл и т. п.) ;

2) жидкие (вода, например, волны на поверхности) ;

3) газообразные (воздух) .

У любого упругого тела (будь то твердое, жидкое или газообразное) имеется так называемая собственная, или резонансная, частота колебаний. Это неотъемлемое свойство упругого тела (как, например, цвет глаз у человека) . Если ударить по натянутой струне она начнет колебаться именно с этой, только ей присущей, резонансной частотой. От струны завибрирует окружающий воздух, и наше ухо уловит тон, соответствующий этой частоте (например, ми первой октавы) . Изменяя длину струны (зажимая на разных порожках грифа гитары) мы тем самым меняем её физические свойства (силу натяжения) . От этого изменяется и резонансная частота струны, то есть высота ноты.

Теперь о резонаторах. Акустическим резонатором (далее просто резонатором) является любой пустотелый сосуд, наполненный воздухом, сообщающийся с окружающим пространством (атмосферой) одним или несколькими отверстиями. Так как воздух обладает исключительно упругими свойствами, то есть, способен активно вибрировать, то именно он и является основой резонатора.

Отличительным свойством акустического резонатора является то, что он "откликается" (т. е. резонирует) только на те звуковые колебания, которые совпадают с его резонансной частотой.

. ежели в квантовой ..то резонатор ..для мазера или лазера, ..тупо для создания пика мощности при резонансе электронов ..например двух зеркальных торцов рубинового цилиндра.. . для разгона в нём электронов и про резонасе . выхода их через п/ прозрачное зеркало ..и вот он монохомный. когерентный. лучик

Советы автолюбителям ➥ Устройство автомобиля ➥ Резонатор глушителя — для чего он нужен в автомобиле и как работает.

Резонатор глушителя — для чего он нужен в автомобиле и как работает.

Каждый механизм, а в особенности двигатель внутреннего сгорания, во время работы создает шум определенного уровня. Чтобы убрать уровень шума автомобиль в обязательном порядке оснащается глушителем.

Необходимо сделать упор на том факте, что выхлопная система автомобиля является одной из его важнейших частей. От того, как работает газораспределительный механизм (ГРМ), в большей степени зависит не просто экологичность автомобиля, а качество работы и безопасность машины. Срок полезного использования также зависит от состояния ГРМ. Любая система состоит из нескольких составляющих, каждая из которых несет в себя определенный набор функций. К одной из таких неотъемлемых составляющих выхлопной системы и относится резонатор.

За что отвечает резонатор и нужен ли вообще.

Резонатор отвечает за своевременность вывода из камеры двигателя уже сгоревших газов, тем самым освобождая ее для поступления новых объемов. Большинство специалистов утверждают, что только от качества резонатора зависит полезная мощность, которую только возможно получить от двигателя. Только поэтому спортивные автомобили подвергаются модернизации. Существующий резонатор (он входит в стандартную комплектацию) меняется на усовершенствованный вариант.

Чтобы принимать основной поток ядовитых горячих газов, поступающих из двигателя, на себя, резонатор выхлопной системы размещается за прямотоком. Соответственно, чем качественней будет работа резонатора, тем лучше будут ходовые качества автомобиля в целом.

Основной принцип в работе резонатора.

Резонатор представляет из себя многослойную конструкцию. Каждый уровень выполняет свой вид работы

• Резонатор воздушного фильтра. Состоит из отражателей, попадая на которые воздушные потоки гасятся. Происходит это за счет трения газовых частиц, проходящих двумя потоками в полости резонатора впуска.

• Резонатор выпуска и резонатор впуска отвечают за одно и то же. Говоря более конкретно, они через выхлопную систему прогоняют газ.

Эффективность и работа с наибольшей отдачей резонатора выхлопной системы зависит от трех главных факторов.

1. В каком состоянии находится катализатор.
2. Чистота глушителя.
3. Диаметр труб.

Виды резонаторов.

Резонатор глушителя может быть только двух видов:

• Резонатор для двухтактного двигателя.
• Резонатор глушителя дл четырехтактного двигателя.

10 комментариев на “Резонатор глушителя — для чего он нужен в автомобиле и как работает.”

Моя машина на двухтактном двигателе первоначально была укомплектована резонатором глушителя, поэтому вопроса ставить или нет у меня не стояло, тем более, доказано, что при таких двигателях они все же являются помощниками. А для сохранения экологической среды резонаторы глушителей играют большую роль.

Автомобильный резонатор стабилизирует потоки выхлопных газов и уменьшает выхлопной шум. К сожалению, на отечественных автомобилях резонаторы производятся из низкокачественного металла, который сильно подвержен процессам коррозии. Также добавляют проблем реагенты, которыми просыпается дорожное полотно в зимнее время. Они ускоряют коррозию металла, добавляют проблем отечественным автолюбителям. Я несколько лет работаю таксистом на автомобиле Ланос. Так вот, резонатора мне хватает на два сезона. Сразу хочу предупредить водителей — не пытайтесь ремонтировать, варить, ставить латки на резонаторе. Это пустая трата финансов и времени. Я через все это прошёл и понял — только замена. Сразу хочу вас предупредить — не приобретайте металлические резонаторы. При активной эксплуатации их хватает ненадолго. Только резонатор из нержавейки прослужит долго. Благо они есть в продаже. Вышедший из стоя резонатор, вы услышите по дребезжанию и лязгающему звуку. Также значительно снизится мощность двигателя.

Вопрос к Филиппу, что за машина такая с двухтактным двигателем, я конечно извиняюсь, что за зверь такой.

Без качественной выхлопной системы современный автомобиль по звучанию ничем не отличался бы от трактора. Проблема в том, что любой мотор в процессе работы будет издавать громкие звуки, так как в его цилиндрах происходят взрывы, за счет которых вращается коленчатый вал.

Причем от силы этих микровзрывов зависит мощность двс. Так как при сгорании воздушно-топливной смеси выделяются вредные газообразные вещества и большое количество тепла, каждый автомобиль оснащается специальной системой отвода газа от мотора. В ее устройство входят несколько похожих друг на друга элементов. О глушителе и катализаторе было рассказано в отдельных обзорах. Теперь рассмотрим особенности резонатора.

Что такое резонатор глушителя?

Внешне резонатор напоминает уменьшенную версию основного глушителя. Эта деталь находится в начале выхлопной автомобиля, сразу за каталитическим нейтрализатором (если такой имеется в конкретной модели машины).

Деталь изготавливается из стали, которая должна выдерживать высокую температуру. Газ, выходящий из выпускного коллектора мотора, очень горячий и движется прерывистым потоком. Резонатор – один из первых элементов, который стабилизирует выхлоп. За очистку продуктов горения, а точнее для их нейтрализации отвечают другие детали, например, в дизелях это сажевый фильтр, а в большинстве бензиновых моторов – каталитический нейтрализатор.

Так как сгоревшие газы имеют высокую температуру, автомобильный резонатор изготавливается из металла, который выдерживает сильный нагрев, но при этом не деформируется и не теряет своей прочности.

История появления резонатора в выхлопной системе

С появлением первых двигателей внутреннего сгорания остро стал вопрос снижения шума и очищения выхлопа. Вначале выхлопные системы имели примитивное строение, но со временем для повышения эффективности работы системы в нее добавлялись разные вспомогательные элементы.

В первой половине 1900-х годов в выхлопную систему был добавлена небольшая металлическая колба с перегородками, о которые ударялись горячие газы, что приводило к снижению шумов выхлопа. В современных машинах резонаторы имеют разную форму и конструкцию.

Для чего он нужен?

Основная функция данного элемента, как и у глушителя – снижать уровень шума выхлопа, и отводить поток за пределы кузова автомобиля. Сгоревшие газы на выходе из мотора имеют высокую температуру, поэтому наличие объемных деталей позволяет снизить этот показатель до безопасного значения. Благодаря этому люди, проходящие очень близко к выхлопной трубе машины, не получат ожогов.

От устройства малого глушителя зависят мощностные характеристики двигателя. По этой причине в тюнинг спортивных авто входит модернизация также и этой части выхлопной. Некоторые модели резонаторов участвуют в очистке выхлопа от вредных веществ, содержащихся в потоке.

Чем отличается резонатор от глушителя?

Оба элемента входят в понятие настроенной выхлопной системы. Это означает, что размеры отдельных элементов и их структура разрабатываются под параметры конкретного автомобиля. По этой причине установка самодельных деталей часто ухудшает работу силового агрегата.

Несмотря на похожую функцию, резонатор и глушитель это разные элементы. Резонатор всегда будет стоять ближе к мотору. Он отвечает за снижение пульсаций и гашение низкочастотных резонансных звуков. В задачу основного глушителя входит окончательное гашение и охлаждение выхлопных газов. Благодаря этому звук выхлопа классических выхлопных систем не раздражает человеческий слух.

Принцип работы резонатора

Когда работает двигатель, в выпускной коллектор из цилиндров через клапаны поступает горячий газ. Поток объединяется в приемной трубе и с большой скоростью поступает в катализатор. На этом этапе происходит нейтрализация ядовитых веществ, входящих в состав выхлопных газов.

Далее этот поток (а он до сих пор не успевает остудиться и замедлиться) попадает в емкость малого глушителя. Температура выхлопа в этом узле еще достигает показателя более 500 градусов по Цельсию.

В полости резонатора имеется несколько перегородок и перфорированных труб, установленных напротив стенок этих перемычек. Когда из основной трубы газ поступает в первую камеру, поток ударяется о перемычку и отражается от нее. Далее он сталкивается с новой порцией выхлопных газов, и часть объема поступает через перфорированную трубу в следующую камеру, в которой происходит аналогичный процесс.

Когда выхлоп попадает в резервуар, поток смешивается и проходит несколько стадий отражения от перемычек, происходит поглощение звуковых волн и газ постепенно остывает. Далее он по выхлопной трубе поступает в основной глушитель, где происходит идентичный процесс, только с большим количеством ступеней. В нем происходит окончательное охлаждение газа и стабилизация звуковой волны.

От пропускной способности этого элемента зависит КПД двигателя. Чем меньше сопротивление выхлопа, тем легче отработанные газы удаляются из цилиндров, благодаря чему коленвалу легче вращаться, и ему не нужно использовать часть энергии на удаление продуктов горения. Эта особенность используется для создания спортивных выхлопных систем. По этой причине такие машины очень громко работают. Однако полностью эту деталь удалять из системы нельзя, так как без выхлопной системы машина будет менее динамичной.

Подробней о работе выхлопной системы и резонаторе в отдельности рассказывается в данном видео:

Из чего состоит резонатор?

В зависимости от модели запчасть будет иметь свое строение – производители разрабатывают разные модификации. Колба резонатора состоит из нескольких камер, разделенных металлическими перегородками. Эти элементы называются отражателями. Они выполняют важную функцию – замедляют поток выхлопа и делают его тише.

В отражателях устанавливаются трубки (в некоторых случаях с перфорацией), по которым поток поступает в следующую камеру. Одни модели изготавливаются полностью полыми, а другие между камерами и трубками имеют уплотнитель, который не может сгореть, даже если бы выхлопные газы поступали прямо из камеры сгорания мотора. Этот материал обеспечивает дополнительное гашение звуковой волны.

Виды резонаторов

Производители используют свои инновационные разработки, чтобы максимально снизить сопротивление, образующееся в выхлопной системы авто, но при этом чтобы система издавала минимум шума. Постоянные попытки достичь баланса между производительностью мотора и эффективностью системы выпуска привели к тому, что на рынке автомобильных запчастей существует большое разнообразие среди резонаторов.

Такое разнообразие сложно классифицировать, поэтому в данном обзоре упомянем только два вида резонаторов:

Для двухтактных моторов деталь имеет большую практическую пользую. При работе такого мотора силовой агрегат частично удаляет и несгоревшее топливо. Если убрать из выхлопной резонатор, это значительно скажется на мощностных характеристиках ДВС, причем в сторону уменьшения тяги и повышения прожорливости агрегата;
Для четырехтактных двигателей наличие резонатора наоборот снижает КПД (в некоторых случаях замеры показали разницу в 15 процентов). Но при этом экологические показатели понижаются. По этой причине модернизация выхлопной системы спортивных авто либо исключает наличие резонатора, либо вместо него устанавливается прямоточный аналог (например, стронгер).

Прямоточный резонатор

Любители автомобильного тюнинга ставят на свои автомобили разные нестандартные элементы, чтобы изменить характер работы силового агрегата или просто ради акустических изменений. В зависимости от модели автомобиля и строения выхлопной системы прямоточные резонаторы изменяют звучание выхлопной системы и несколько изменяют эффективность работы мотора.

Под прямоточным резонатором подразумевается металлическая колба без камер, расположенных внутри, как в случае классических резонаторов. По сути, это обычная труба, только увеличенного диаметра (чтобы увеличить объем выхлопной системы и гасились высокочастотные звуки) и с перфорированными стенками.

Проверка работоспособности

Когда резонатор выходит из строя, это можно выявить по следующим признакам:

В салоне появляется запах выхлопных газов;
Появляется дребезжащий звук;
Из-под днища идет дым, как из выхлопной трубы.

Когда появился хотя бы один из этих признаков, нужно заглянуть под машину и проверить состояние резонатора. Во многих случаях достаточно визуального осмотра (банка прогорела). Вот какие неполадки с резонатором нужно искать:

Следы проникающей ржавчины (она появляется из-за постоянного контакта резонатора с агрессивными реактивами, которыми посыпаются дороги, или из-за ударов);
Сквозное отверстие в результате прогара металла. Такое происходит, когда в выхлопную трубу выбрасывается несгоревшее топливо;
Механические повреждения – появляются из-за неаккуратной езды по ухабистой дороге.

Если осмотр резонатора не дал результатов, а колба во время работы мотора сильно грохочет, значит, неполадки находятся внутри колбы. В этом случае может оторваться одна из перегородок или забиться одна из полостей. В большинстве случаев на первых этапах поврежденный резонатор можно залатать сваркой, но если запустить проблему, деталь придется менять.

Признаки неисправности резонатора

Итак, применение резонатора в выхлопной системе – надежное средство, понижающее шум автомобиля в процессе работы мотора и позволяет транспортному средству пройти экологический тест.

Если резонатор выйдет из строя, это может отрицательно сказаться на характеристиках мотора. Данная запчасть неразборная, поэтому в случае появления каких-либо неисправностей ее просто меняют на новую.

Большинство поломок определяются на звук и диагностируются при визуальном осмотре. Вот самые распространенные поломки резонатора:

Дребезжащие звуки во время работы мотора. Часто это похоже на удары металлических частей друг о друга. Причина – прогорел отражатель или трубка внутри банки;
Громкий и прерывистый выхлоп – корпус прогорел или проржавел. Нередко это является следствием некачественной сварки или плохого соединения труб;
Мотор резко потерял мощность – внутри банки либо деформировалась, либо отпала деталь, которая перекрыла проход выхлопным газам.

Если изменился звук работы выхлопной системы, вывод один – проблема в резонаторе или в основном глушителе, и деталь нужно заменить.

Распространенные неполадки резонаторов

Вот самые распространенные неполадки с резонатором и варианты решения проблемы:

Чаще всего резонаторы страдают от ржавчины, потому что эта деталь находится в постоянном контакте с влагой и грязью. Ни одно антикоррозийное средство не помогает в предотвращении появления ржавчины, потому что все средства сгорают, когда работает мотор (резонатор сильно нагревается).

Чтобы предотвратить быстрое образование ржавчины, резонаторы обрабатываются специальной термостойкой грунтовкой, а изготавливаются они из обычной стали. Также существуют модели из алюминиевой стали – бюджетный вариант, защищенный от воздействия влаги и грязи (слой алюминия поверх стали).

Самым эффективным и вместе с тем дорогостоящим вариантом является резонатор из нержавеющей стали. Конечно, из-за резких изменений температуры эта деталь обязательно прогорит, но это происходит в разы позже.

Что будет, если убрать резонатор

Хотя любители острого звучания работы выхлопа и ставят прямоточные выхлопные системы. но удалять резонатор не рекомендуется из-за:

Более громкой работы выхлопной системы (звук слишком резкий), что критично для езды в спальном районе;
Сбоя настроек работы силового агрегата, что в большинстве случаев приводит к перерасходу топлива;
Ускоренного износа основного глушителя, так как в него будут поступать слишком горячие и сильно пульсирующие выхлопные газы;
Нарушения распределения ударных волн в выпускной системе, что приведет к потере мощности мотора.

Отказ от классического резонатора должен сочетаться с модернизацией всей выхлопной системы, что намного дороже, чем замена испорченной детали.

Вопросы и ответы:

Для чего нужен резонатор? Это часть выхлопной системы автомобиля. Резонатор снижает уровень шума и пульсации выхлопных газов (они резонируют в его полости, как в эхо-камере).

Как резонатор влияет на звук? Когда мотор работает, выхлопные газы вырываются из него с такой силой, что это сопровождается оглушительными хлопками. Резонатор снижает уровень шума в этом процессе.

Для чего нужен резонатор и глушитель? Помимо гашения звуков резонатор и глушитель обеспечивают охлаждение отработавших газов (их температура в зависимости от типа мотора может достигать 1000 градусов).

В автомобильных кругах вы слышите, как много людей говорят о резонаторах. Это глушитель? Является ли это частью стереосистемы? Что такое резонатор? Резонатор является частью вашей выхлопной системы, но это не глушитель. Его иногда называют предварительным глушителем, потому что он установлен в выхлопной системе после каталитического нейтрализатора и перед глушителем. У некоторых автомобилей и грузовиков есть они, у других — нет.

Должен ли я заменить плохой резонатор или оставить?

Есть две ситуации, которые потребуют замены или установки резонатора. Во-первых, когда ваш автомобиль был оснащен резонатором с завода. Это подробно описано ниже. Вторая ситуация была бы, если бы вы добавляли пользовательскую выхлопную систему на свой автомобиль или грузовик. Пользовательские системы настроены больше для лошадиных сил, чем для тишины, но добавление резонатора замедляет работу до скучного рева, но при этом высвобождает выхлоп для двигателя, чтобы сделать максимальную мощность. Резонаторы часто используются в пользовательских выхлопных системах, чтобы дать им тот глубокий, хриплый звук, который так много автомобилей с высокими характеристиками, и хотят! Если ваш резонатор ржавеет, или вы ремонтируете свою выхлопную систему и задаетесь вопросом, стоит ли оставлять лишние килограммы, стоит. Его отсутствие может "сбить" настройки вашего двигателя.

Что делает резонатор?

Резонатор, установленный как часть выхлопной системы вашего автомобиля или грузовика, служит одной из основных целей — резонировать.

Это своего рода эхо-камера для выхлопной системы вашего автомобиля, приготавливая весь громкий шум, исходящий от вашего двигателя, для глушителя, чтобы заставить его замолчать. Но науки гораздо больше. Резонатор не просто удаляет звук, он меняет его. Когда ваш автомобиль был спроектирован, была команда акустических инженеров, которые были уверены, что любые звуки, которые приходят с вашего автомобиля во время вождения, настолько приятны, насколько это возможно.

Очевидно, самым приятным для многих было бы тихая машина! Вы могли бы спроектировать глушитель, который бы почти не выходил из выхлопной трубы автомобиля, но это было бы настолько ограничительным, что ваш автомобиль был бы ужасно медленным и выдавал ужасный звук и загрязнял атмосферу! Как и многие вещи в жизни, и в автомобилях, ответ — это компромисс. Глушитель подает достаточно шума, чтобы сделать вещи приятными. По мере разработки выхлопных систем, инженеры поняли, что вы можете играть со звуком до того, как он достигнет глушителя, и выпустите еще больше эффективности и мощности от двигателя, не делая его громче. Этот ответ был резонатором. Выпускные импульсы, поступающие в выхлопную систему на двигателе, заполняются звуками высоких и низких частот. Звуки отскакивают назад и вперед внутри трубы, немного меняясь, особенно когда они меняют направление внутри трубы. Инженеры поняли это и решили искать способ, которым они могли бы воспользоваться. Они узнали, что если они разработали пустую камеру для выхлопных газов, то импульсы будут отскакивать там — резонировать — и некоторые из них отменяют друг друга.

Читайте также: