مواد تغليف كاتم الصوت ، وغالبا ما تسمى حشوة كاتم الصوت أو حصيرة عزل الصوت يقلل الضوضاء من خلال مبدأ يسمى امتصاص الصوت إنه مكون أساسي في العديد من أنواع كاتمات الصوت، وخاصة كاتمات الصوت Glasspack، وكاتمات الصوت Straight-through، وكاتمات صوت الدراجات النارية عالية الأداء.

فيما يلي تفصيل لكيفية عملها:

1. الوظيفة الأساسية: تحويل طاقة الصوت إلى حرارة

المهمة الأساسية لمواد التعبئة والتغليف هي امتصاص الطاقة الصوتية للموجات الصوتية القادمة من غازات العادم وتحويل تلك الطاقة إلى كمية صغيرة لا تذكر من الحرارة.

2. العلم وراء ذلك: كيف يحقق ذلك

تتضمن العملية عدة آليات رئيسية:

• الامتصاص المسامي: مواد التغليف عالية الجودة، مثل الألياف الزجاجية أو الصوف الصخري، تتميز بكثافة ليفية ومسامية عالية. عندما تدخل الموجات الصوتية حجرة كاتم الصوت وتحاول المرور عبر هذه الشبكة الكثيفة والمتشابكة من الألياف، تُجبر جزيئات الهواء على الاهتزاز بسرعة داخل المسام والممرات الدقيقة.

• الاحتكاك والمقاومة: هذا الاهتزاز السريع يُسبب احتكاك جزيئات الهواء بالألياف الدقيقة العديدة لمادة التغليف. هذا الاحتكاك يُقاوم حركة الموجات الصوتية. سرقة طاقتهم .

• تحويل الطاقة: تتبدد الطاقة الحركية (الحركية) للموجة الصوتية على شكل الطاقة الحرارية (الحرارة) بسبب هذا الاحتكاك. لهذا السبب، قد يكون كاتم الصوت عالي الأداء، المُستخدَم جيدًا، ساخنًا جدًا من الخارج - ليس فقط بسبب غازات العادم، بل أيضًا بسبب تحويل طاقة الصوت إلى حرارة داخل الحشوة.

3. احتواء وتبديد الموجات

يمر أنبوب مثقب (يُسمى "قلبًا مُزَوَّدًا بالفتحات") عبر مركز كاتم الصوت المُكدَّس. تنتقل غازات العادم والموجات الصوتية عبر هذا الأنبوب.

• وتسمح الثقوب الموجودة في الأنبوب للموجات الصوتية بالهروب شعاعيًا إلى مادة التعبئة المحيطة، بدلاً من إطلاقها مباشرة من أنبوب العادم.

• تحيط مادة التعبئة بهذا الأنبوب، حيث تعمل على امتصاص وتبديد موجات الصوت الهاربة على الفور.

• بدون التعبئة، فإن الموجات الصوتية سوف ترتد ببساطة داخل الغرفة الفارغة وتخرج بكل طاقتها الأصلية تقريبًا، مما يجعل كاتم الصوت أعلى صوتًا وأقل فعالية.

الخصائص الرئيسية لمواد التعبئة والتغليف الفعالة:

• مقاومة درجات الحرارة العالية: يجب أن يتحمل الحرارة الشديدة دون أن يذوب أو يحترق (عادة ما تصل إلى 1200-1500 درجة فهرنهايت / 650-815 درجة مئوية).

• الكثافة والمسامية: يجب أن يكون كثيفًا بما يكفي لتوفير احتكاك كافٍ، ومساميًا بما يكفي للسماح للموجات الصوتية باختراقه. هذا تصميم متوازن بعناية.

• متانة: يجب أن يكون مقاومًا للاندفاع خارجًا بسبب ضغط العادم أو الانهيار بسبب الاهتزاز بمرور الوقت.

المواد الأكثر شيوعا: الألياف الزجاجية

الألياف الزجاجية هي المعيار الذهبي، لأن أليافها الزجاجية الدقيقة تُشكل مساحة سطحية هائلة للاحتكاك، وهي مقاومة للغاية للحرارة، ورخيصة الثمن نسبيًا. كما يُستخدم الصوف المعدني عالي الحرارة (الصوف الصخري) بشكل شائع.

دورة الحياة ومشكلة شائعة

بمرور الوقت (عادةً سنوات، ولكن بشكل أسرع في المركبات المستخدمة بشكل مكثف)، يتسبب الانفجار المستمر للغازات الساخنة والرطوبة والاهتزاز في تلف مادة التعبئة. تتحلل وتصبح مضغوطة مع فقدان ارتفاعها وكثافتها، تقل قدرتها على خلق الاحتكاك وامتصاص الصوت.

لهذا السبب، غالبًا ما يصبح صوت كاتم الصوت الزجاجي القديم أعلى بكثير ويُصدر صوتًا أجشًا ورقيقًا، إذ تداعت الحشوة ولم تعد تمتص الموجات الصوتية بفعالية. تُسمى هذه العملية غالبًا "نفخ" الحشوة.

مواد تغليف كاتم الصوت يعمل كإسفنجة صوتية متطورة. يستخدم شبكة كثيفة من الألياف المقاومة للحرارة لخلق احتكاك مع الموجات الصوتية، مما يؤدي إلى استنزاف طاقتها وتحويلها إلى حرارة غير ضارة، مما يقلل الضوضاء الصادرة من أنبوب العادم.