h. Hệ thống thu hồi hơi nhiên liệu
2.5.1. Các biện pháp giảm rung động và tiếng ồn tại nguồn
2.5.1.1. Giảm lực kích thích rung động
Nếu triệt tiêu được rung động thì loại bỏ được tiếng ồn. Tuy nhiên trong thực tế, các máy móc và phương tiện vận tải bị rung động do nhiều nguồn kích thích khác nhau như sự quay không cân bằng của động cơ, đường khơng bằng phẳng… Vì vậy, chúng ta chỉ có thể nghiên cứu làm giảm rung động chứ khơng thể triệt tiêu được nguồn kích thích rung động.
Để giảm lực kích thích rung động từ phía động cơ, hệ thống truyền lực và bánh xe cần thực hiện tốt các biện pháp sau:
- Cân bằng tốt động cơ và các chi tiết chuyển động quay của hệ thống truyền lực cũng như bánh xe.
59
- Giảm dao động mơ men xoắn do q trình cháy và tránh cộng hưởng dao động xoắn giữa động cơ với hệ thống truyền lực ở vùng tần số cao.
- Giảm sự truyền dao động cơ học đến thân vỏ xe như sử dụng đệm chân máy đàn hồi, hệ thống treo có độ cứng hợp lý, bánh xe có độ cứng phù hợp, đệm ống xả có kết cấu đặc biệt.
- Sử dụng ống giảm âm để giảm tiếng ồn khí thải.
- Thân vỏ xe có kết cấu và độ cứng phù hợp để chống rung động.
- Thực hiện tốt việc bảo dưỡng kỹ thuật: kiểm tra, điều chỉnh, xiết chặt… Để giảm kích thích rung động từ phía mặt đường, biện pháp duy nhất là nâng cao chất lượng đường bộ.
2.5.1.2. Thay đổi đặc tính rung động
Những rung động hay âm thanh khó chịu sẽ khơng ảnh hưởng đến người nghe nếu nó nằm ngồi dải tần số mà con người cảm nhận được.
Nếu thay đổi tần số riêng của hệ dao động thì điểm cộng hưởng ở đường đặc tính biên độ - tần số cũng thay đổi.
Chúng ta xét hệ dao động đơn giản (hình 2.14) bao gồm một khối lượng M đặt trên lị xo có độ cứng C. Tần số riêng của hệ là
MC C
. Nếu thêm vào một
khối lượng phụ m, thì tần số riêng lúc này sẽ là
m M C o . Hình 2.14 - - -
Như vậy, khi thêm khối lượng thì tần số riêng của hệ giảm đi và biên độ giao động tại điểm cộng hưởng cũng giảm (hình 2.15). Nếu o nằm ngoài vùng tần số con người cảm nhận được thì phương pháp này khơng những làm con người khơng thấy ồn mà cịn làm giảm mức độ rung động. Khối lượng phụ m trong trường hợp này còn được gọi là giảm chấn khối lượng.
Nếu không thêm khối lượng mà giảm độ cứng của lị xo thì cũng nhận được kết quả tương tự. Tuy nhiên, giải pháp giảm độ cứng của lị xo ít được áp dụng vì nó cịn phụ thuộc vào độ bền của vật chế tạo lò xo.
Ngồi giảm chấn khối lượng, cịn có thể sử dụng giảm chấn động lực học. Trường hợp này ngoài khối lượng phụ m cịn đưa thêm lị xo có độ cứng C1. Hệ đang xét chuyển thành hệ có hai bậc tự do với hai tần số riêng. Đường đặc tính biên tần trường hợp này có dạng như trên hình 2.16. Với phương án này cần thiết kế sao cho trong vùng tần số con người có thể cảm nhận được có biên độ dao động thấp nhất hoặc khối lượng phụ m dao động lệch pha với khối lượng M
60
Hiệu quả giảm rung động và tiếng ồn của phương pháp thay đổi đặc tính hệ dao động cịn phụ thuộc vào phương, chiều tác dụng của lực kích thích và dải tần số của nó.
2.5.1.3. Cách âm
Khi phương tiện vận tải hoạt động, chúng sinh ra rung động và tiếng ồn. Có thể nói phương tiện vận tải là tổ hợp của nhiều phần tử dao động và có những rung động vượt ra ngồi tầm kiểm sốt của các loại giảm chấn khối lượng. Một giải pháp được sử dụng phổ biến là dùng các tấm cách âm để phủ nguồn gây ra rung động và tiếng ồn lớn. Tấm cách âm được chế tạo bằng các loại vật liệu hấp thụ âm thanh. Các vật liệu hấp thụ âm thanh thường dùng trên các phương tiện vận tải như sau:
- Vật liệu xốp, rỗng gồm các loại sản phẩm dệt, các loại vật liệu sợi, nỉ, các loại bọt Polyusethane. Chúng được sử dụng như những tấm thảm cách âm trên sàn xe hay nắp capô. Nguyên lý hút âm của các loại vật liệu cách âm như sau: khi sóng âm truyền tới, khơng khí trong các khe rỗng dao động, năng lượng âm được sử dụng để chống lại tác dụng ma sát và tính nhớt của khơng khí dao động giữa các vách rỗng, một phần năng lượng âm sẽ xuyên qua vật liệu. khả năng hút âm của vật liệu xốp phụ thuộc vào sức cản dịng khơng khí dao động, vận tốc dao động của các phần tử khơng khí trong khe rỗng. Nếu vật liệu có đủ tính rỗng, chiều dày phù hợp, nó có khả năng hút tới 95% năng lượng âm trên nó.
Tổn thất năng lượng âm để chống lại tính nhớt của khơng khí được đánh giá bằng lực cản Pc đối với dịng khơng khí thổi qua khe rỗng:
Pc = ∆P
V. (N.S/cm4).
Trong đó: ∆P: hiệu số áp suất trên hai bề mặt của vật liệu (N/cm2
) V: vận tốc của khơng khí thổi qua khe rỗng (cm/s)
: chiều dày của vật liệu (cm)
Chiều dày hợp lý của vật liệu xốp rỗng có thể được tính theo cơng thức:
f Po. . 800 (cm) Trong đó: Po - lực cản (N/cm4)
- độ rỗng của vật liệu, thường từ 0,6 – 1 ;
f - tần số của sóng âm tới.
Các giá trị Po, khi tính tốn có thể tham khảo các bảng đã tính sẵn trong các tài liệu về âm học và tiếng ồn.
Các loại vật liệu xốp rỗng có thể dễ dàng hấp thụ âm thanh ở tần số cao và trung. Để tăng khả năng hút âm, người ta dùng bản đục lỗ làm tấm ốp ngoài vật liệu xốp.
Trên hình 2.17 trình bày các dạng tấm cách âm dùng trên ô tô
61
Bản mỏng dao động cộng hưởng hút âm: bản mỏng được đặt cách thân vỏ một khoảng nhất định, ở đó có thể để trống hoặc đặt vật liệu xốp rỗng.