자동차의 엔진 소음을 줄이는 부품의 원리는 무엇인가요?
엔진이 시끄러운 소리를 낼 때 이 소음을 최대한 줄이기 위해 자동차 배기관 뒤에 속이 뻥 뚫린 부품인 머플러를 연결한다고 하는데요. 이 구멍 뚫린 부품이 대체 어떻게 소음을 차단하는 걸까요?
안녕하세요. 박성학 과학전문가입니다.
엔진의 배기가스가 발생시키는 소리를 흡음재와 반사판을 이용하여 감소시키는데 특히 높은 주파수의 소리는 직진성이 강해 흡음재에 의해 쉽게 감소되는 특징을 갖습니다 하지만 파장이 길고 낮은 주파수의 소리는 흡음재로 막아내는데 제한이 따른다고 해요
만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.안녕하세요! 손성민 과학전문가입니다.
자동차의 엔진 소음을 줄이는 부품인 머플러는 엔진에서 발생하는 소음을 흡수하고 분산시키는 역할을 합니다. 머플러는 배기관 뒤에 위치하여 엔진에서 나오는 가스를 흐르게 하고 그 과정에서 소음을 줄이는 역할을 합니다. 이때 머플러 내부에는 여러 개의 구획이 있어서 가스가 흐를 때 소음을 흡수하고 분산시키는 구조를 가지고 있습니다. 그리고 머플러 내부에는 소음을 줄이는 재질인 유리섬유나 강철 울타리가 채워져 있어서 소음을 더욱 효과적으로 차단할 수 있도록 설계되어 있습니다. 이러한 구조로 인해 엔진에서 발생하는 소음이 머플러 내부에서 흡수되고 분산되어서 배출되기 때문에 자동차의 소음이 줄어드는 것입니다. 감사합니다.
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만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.
자동차 엔진은 연료를 태워
동력을 발생시키는 과정에서
많은 소음을 발생시킵니다.
이 소음은 엔진 내부의
폭발 배기가스의 빠른
배출 부품들의 진동 등 여러 요인이 복합적으로
작용하여 만들어집니다.
소음을 줄이기 위해 자동차
배기관 뒤에 장착되는 머플
러는 속이 뻥 뚫린 구조를 가지고
있지만 단순히 구멍이
뚫려 있는 것이 아니라 소음 감소를 위한
여러 가지 구조적 요소들이
결합되어 작동합니다.
머플러는 크게 다음과 같은 3가지 원리를 통해 소음을
감소시킵니다.
엔진에서 나오는 소음은 이러한
챔버와 파이프를 통과하면서
서로 다른 길이를 이동하게 됩니다.
서로 다른 길이를 이동한 소음파는 서로 간섭 현상을
일으키고 서로 상쇄되어 소음이 감소됩니다.
머플러 내부에는 소음을 흡수하는 소재가 사용됩니다.
일반적으로 흡음 울이나
유리 섬유와 같은 재료가
사용되며 이러한 재료는 소음파
의 에너지를 흡수하여 열에너지로
변환하여 소음을 줄입니다.
머플러 내부에는 소음파를 반사하는
구조가 설치되어 있습니다
소음파는 반사되면서 방향이 바뀌고
서로 간섭하여 소음이 감소됩니다.
머플러는 다음과 같은 주요
구성 요소로 이루어져 있습니다.
엔진 배기관에서 나온 배기가스가 머플러
내부로 들어오는 통로입니다.
감소를 위한 다양한 구조가 설치된 공간입니다.
일반적으로 여러 개의 챔버가 연결되어 있습니다.
챔버 사이를 연결하는 통로입니다.
소음 감소를 위한 간섭 현상을 발생시키는 역할을 합니다.
소음을 흡수하는 재료입니다.
챔버 내부에 설치되어 소음 감소 효과를 높입니다.
머플러에서 나온 배기가스가
외부로 배출되는 통로입니다.
엔진에서 나온 배기가스는 헤드 파이프를
통해 머플러 내부로 들어옵니다.
챔버 내부에서는 여러 개의 구조를 통해
소음 감소를 위한 다양한 원리가 작동합니다.
내부의 다양한 길이의 파이프를 통과하면서 소음파는
서로 다른 위상를 가지게 됩니다.
서로 다른 위상의 소음파가 만나면
서로 상쇄되어 소음이 감소됩니다.
챔버 내부에 설치된 흡음재는 소음파의
에너지를 흡수하여 열에너지로 변환합니다.
흡음재의 종류와 면적에 따라 흡수되는
소음의 양이 달라집니다.
챔버 내부의 반사판은 소음파를 반사하여
방향을 바꾸고 서로 간섭하여
소음 감소 효과를 높입니다.
소음이 감소된 배기가스는 테일 파이프를
통해 외부로 배출됩니다.
머플러는 소음 감소 방식 크기 형태 등에 따라 다양한 종류가 있습니다.
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