Procedimento para projecto de sistemas de escape para veículos

Abstract

Com o aumento da quantidade de veículos e, consequentemente, da poluição sonora urbana, o estudo da redução de ruído tem ganho cada vez mais importância. Daí que nas últimas cinco décadas se tenham conseguido muitos avanços na teoria dos filtros acústicos e, particularmente, no projecto de sistemas de escape para veículos. Tais sistemas devem, também, atender aos requisitos da legislação ambiental em vigor, que são cada vez mais exigentes e rigorosos, assim como contribuir para um bom funcionamento global do motor. Sendo o silenciador responsável pela redução do ruído, constituído por um conjunto de filtros acústicos, torna-se crucial conhecer o seu funcionamento, quer em termos individuais quer operando em conjunto. Neste trabalho, através de uma análise unidimensional, baseada no método das matrizes de transferência, estuda-se o funcionamento individual e de conjunto dos filtros usados nos silenciadores dos sistemas de escape para veículos e, em especial dos filtros reactivos. É elaborada e implementada uma metodologia de cálculo de silenciadores de sistemas de escape para veículos, que permite simular a performance acústica de tais silenciadores, através do cálculo da perda de transmissão, evitando-se, desta forma, a construção de protótipos e a realização de testes experimentais inconsequentes. São analisados alguns casos particulares de silenciadores de sistemas de escape para veículos, e os resultados obtidos são comparados com outros disponíveis na literatura.

ABSTRACT: As the number of vehicles increases, as well as urban sound pollution, study of noise reduction becomes more and more important. In the last five decades, many and relevant advances have been achieved in what concerns the theory of acoustic filters, and in particular in the design of vehicles exhaust systems. Such systems also need to meet the demands of environmental legislation, which is more and more exigent and rigorous, and, at the same time, they must contribute towards a good global performance of the engines. The muffler is the part responsible for noise reduction, and since it is constituted by a set of acoustic filters, it becomes crucial to understand the way they work, either individually or when set together. In this work, using a one-dimensional analysis, based on the transfer matrix method, the individual and group behaviour of filters used in mufflers are studied, specially the reactive acoustic filters. A methodology for the design of mufflers is developed and implemented, allowing the evaluation of the acoustic performance of such mufflers, using transmission loss as the main performance parameter, thus avoiding building prototypes and test experiments without previously know guidelines. Some particular cases are considered, and the obtained results are then compared to others available in the literature.