Mestrado em Engenharia MecânicaCom 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