设置消音器迷宫，减小噪声

经过汽车尾气净化器后，废气会进入消音器，在这里，废气的噪声将被减小。

声音与空气密切相关。例如敲鼓时，鼓面的振动带动空气振动，从而发出声音。声音的本质就是空气振动的能量。刮风时风会发出“呼呼”的咆哮声，且风越大咆哮声越大。这是因为风迅速穿过时会强烈振动空气。

废气流速快，带动空气强烈振动，就会产生音量很大的噪声。这样看来，如果废气高速穿过排气管、引起强烈振动就会产生大音量噪声的话，降低速度就可以减小噪声。

消音器正是利用了这一原理（图2.15）。消音器的筒状外壳由金属制成，比从发动机导出废气的排气管粗很多。废气从狭窄的排气管突然进入宽大的消音器，速度就会降低。

我先解释一下为什么管道变粗速度就会下降。你可以联想一下吐气。比起缩拢嘴唇呼气，张大嘴吐气时气流的强度是不是就会减弱？相反，气流通过狭窄空间时速度就会加快。例如穿过楼群之间的风强度就很大，而经过宽阔的场所时速度就会减慢。

并且，消音器的内部结构如同迷宫一样。废气被迷宫阻拦，不得不突然改变前进方向，这样一来速度又会减慢。废气在消音器中多次被迫改变前进方向，速度不断下降，强度不断减弱，这样就减轻了振动，减小了噪声。

但是，由于迷宫过于复杂，不断袭来的强势废气就会逐渐堆积，形成阻塞，使得发动机排气不畅。因此，设计出既有适当的迷宫减小噪声，又能保证发动机顺利排出的消音器，就成为消音器设计者们竞争的焦点。

有一种方法是利用具有吸音效果的玻璃棉，既能使废气流动顺畅，又能增强消音效果（图2.15下）。顾名思义，玻璃棉就是由玻璃纤维制成的棉状的材料，具有耐热性。在废气途经的管道上留出小孔，管道周围填充进玻璃棉。就像风穿过树林时树叶会沙沙作响一样，废气经过玻璃棉纤维时速度就会减慢。

图2.15 消音器的剖面图

上图是将废气通道设计成迷宫的方法，下图是使用具有消音效果的玻璃棉的方法。

但是，很多废气不是从排气管管壁上的小孔渗透到填充有玻璃棉的排气管外的，而是径直穿过排气管，直接排入空气中。因此，比起所有废气都会经过消音器内迷宫的方法，这一方法的消音效果要差一些。但这也是不可避免的。

一方面，有人认为废气的声音很好听。但另一方面，也有人觉得废气排出不畅时发出的声音沉闷刺耳。如果能够消除这种沉闷声，就可以改善废气的音色，即使音量很大听起来也不会那么刺耳。但即便如此，如果不把音量控制在96 dB（分贝）以下，就无法通过车检。

调整废气噪声的音量有迷宫和玻璃棉两种方法。运动消音器使用价格昂贵的玻璃棉，应用于高价高配的跑车中。高级汽车的噪声能否更小，跑车的声音能否更加悦耳，都要倚仗消音器设计者的本领了。