jueves, 19 de abril de 2012



COMO FUNCIONAN LOS SILENCIADORES DE CARROS 




 Seguramente hemos podido comprobar como suena el motor de un coche sin el silenciador, y habremos comprobado la diferencia de escuchar un motor cuando tiene uno de estos dispositivos puestos. Dentro de uno de estos silenciadores, podrás encontrar un engañosamente simple grupo de tubos con algunos agujeros en el. Estos tubos y cámaras son realmente afinados como lo podrías ser un instrumento musical. Están diseñados para reflejar las ondas de sonido producidas por el motor de tal manera que prácticamente se cancelan entre ellos. Para saber como lo hace exactamente, debemos saber un poco de sonido. El sonido es una onda de presión formada por pulsos presiones de aire alta y bajas alternativas. Estos pulsos viajan por el aire a la velocidad del sonido. En un motor, los pulsos son creados cuando una válvula de escape y una explosión de alta presión de gas de repente entran en el sistema de escape. Las moléculas en el gas colisionan con las moléculas de baja presión en el tubo de escape causando que se amontonen entre si. Al amontonarse de esta manera, dejan un área de baja presión atrás De esta manera, la  onda de sonido viaja por el tubo más rápido que lo hacen los gases.
Cuando estos pulsos de presión llegan a nuestros oídos, el tambor del oído vibra de un lado a otro. Tu cerebro interpreta este movimiento como sonido. Dos características principales de la onda determinan como se percibe el sonido. Son la frecuencia de la onda de sonido – una frecuencia de onda alta simplemente significa que la presión de aire fluctúa rápido. Cuanto más rápido vaya el motor, más ruido oímos. El nivel de presión de aire es la otra característica – la amplitud de onda determina como de alto se escucha el sonido. Las ondas de sonido con amplitudes altas mueven los tambores en nuestros oídos mucho más, y registramos esta sensación como de alto volumen.
La cosa es que es posible añadir dos o más sonidos juntos y conseguir un menor sonido. Se hace de la siguiente manera. La clave de las ondas de sonido es que el resultado en tu oído es la suma de todas las ondas de sonido que golpean tu oído en un momento dado. Si estás escuchando a una orquesta, aunque puedes estar escuchando diferentes fuentes de sonido, las ondas de presión que golpean tus oídos (el tambor) se suman todas juntas., por lo que este órgano dentro de tu oído solo siente una presión en cualquier momento. Ahora vienen un datos interesante: Es posible producir una onda de sonido que es exactamente lo contrario de otra onda. Esta es la base para esos auriculares contra sonidos que se utilizan ciertas personas en áreas muy ruidosos, o incluso algunos músicos mientras tocan en directo.
La idea es simple. Imagínate dos ondas que van paralelas. Ambas ondas son puros tonos. Si las dos van en fase, se añaden como onda con la misma frecuencia pero el doble de amplitud. Esto se llama interferencia constructiva. Sin embargo, si están exactamente fuera de fase, se convierten en un rotundo cero, lo cual se llama interferencia destructiva. Cuando la primera onda está en su máxima presión, la segunda onda está al mínimo. Si ambas de estas ondas golpean el tambor de tu oído, no oirás nada porque las dos ondas tendrás un valor cero. El silenciador de un coche está diseñado para causar esta interferencia destructiva, o por lo menos todo lo que pueda.
Como se ha comentado, dentro del silenciador o muffler hay una estructura de tubos. Estos tubos están diseñados para crear ondas reflectadas que interfieren entre ellas o directamente se cancelan entre ellas. Los gases de escape del coche y las ondas de sonido entran por el tubo central. Rebotan en la parte trasera del silenciado y son reflectadas a través de un agujero en el cuerpo principal del silenciador. Pasan por un grupo de agujeros hacia otra cámara, donde llegan hasta el último tubo y abandonan el silenciador. Una cámara llamada resonador, es conectada a la primera cámara por medio de un agujero. El resonador contiene un volumen específico de aire y tiene una longitud especifica que es calculada para producir una onda que cancela una cierta frecuencia de sonido. ¿Cómo ocurre esto?
Cuando una onda incide en el agujero, parte de la onda continua dentro de la cámara y es reflectada. La onda viaja a través de la cámara, golpea contra la pared trasera del silenciador y rebota al exterior del agujero. La longitud de la cámara es calculada de tal manera, que la onda abandona el resonador justamente después de que la siguiente onda reflecta en el exterior de la cámara. En un escenario idóneo, la parte de alta presión de la onda que llega de la cámara, se alineará con la parte de baja presión de la onda que fue reflectada en la parte del silenciador, y ambas ondas se cancelaran entre ellas.
La realidad es que el sonido que viene del motor es una mezcla de diferentes frecuencias diferentes, y al depender muchas de estas frecuencias de la velocidad del motor, el sonido nunca está a la frecuencia correcta para que esto pase. El resonador está diseñado para trabajar en el rango de frecuencias donde el motor hace el máximo de ruido; pero incluso si la frecuencia no es exactamente para lo que se sintonizó el resonador, todavía producirá algo de interferencias destructivas. Algunos coches, especialmente los coches de lujo que suelen ser muy silenciosos, tienen otro componente en el sistema de escape de gases que se parece a un silenciador, pero se llama resonador. Este dispositivo funciona como el resonador que hay en la cámara de un silenciador – las dimensiones son calculadas para que las ondas reflectadas por el resonador ayuden a cancelar ciertas frecuencias en el sistema de escape.
Hay otros elementos dentro del silenciador que ayudan a reducir el nivel de sonido de varias maneras. El cuerpo del silenciador está construido en tres capas: dos finas capas de metal con una fina capa aislante añadida entre ambas capas. Esto permite que el cuerpo del silenciador absorba algo de los pulsos de presión. Los conductos de entrada y salida en la cámara principal también están perforados con agujeros. Esto permite que miles de pequeños pulsos de presión reboten por toda la cámara principal, cancelándose entre si hasta cierto punto aparte de ser absorbido por los otros elementos del silenciador.