Estudo experimental da perda de transmissão sonora de filtros acústicos reativos

Abstract

Os silenciadores automotivos podem ser filtros acústicos reativos ou dissipativos, sendo os reativos os mais comumente usados na aplicação veicular cujo seu mecanismo de atenuação sonora está associado às descontinuidades geométricas de seu interior, que causam diferentes impedâncias nas ondas sonoras incidentes e refletidas. Na pratica, seu funcionamento baseia-se no controle de ruído nos dutos de escape veicular pois estes atenuadores tem um maior desempenho em baixas frequências, que é justamente onde ocorre as maiores amplitudes dos ruídos de combustão. Em sistemas de exaustão veicular, o tipo de silenciador usado é o câmara de expansão, que consiste em expansão e contração súbita da sessão transversal do meio em que as ondas sonoras se propagam. Este tipo de silenciador dispensa o uso de materiais de absorção sonora pois suas cavidades e geometrias complexas já são suficientes para uma boa atenuação sonora. Neste trabalho são propostos 7 modelos de câmaras de expansão considerando elementos estendidos e perfurados em seu interior afim de que este seja uma alternativa viável no controle passivo do ruído de exaustão. Com o objetivo principal de determinar a perda de transmissão (Transmission Loss - TL) dos modelos de filtros acústicos propostos, sendo obtidos primeiramente de forma analítica através de equações advindas do Método da Matriz de Transferência (MMT) partindo do modelo câmara de expansão simples e câmara de expansão dupla com duto central como referência das variações propostas. Para validação analítica, posteriormente será projetada uma bancada experimental que proporciona a determinação da TL via Método de Duas Cargas. Com isso, é possível analisar o comportamento dos atenuadores e ao comparar com o analítico pode-se observar quais as influências causadas pelas complexidades geométricas impactam na TL.