Что такое резонатор и чем они отличаются друг от друга?

ОТКРЫТЫЕ РЕЗОНАТОРЫ

Резонатор является неотъемлемой частью лазера и выполняет следующие функции:

  • Осуществляет положительную обратную связь для превращения усилителя в генератор, то есть для получения незатухающих колебаний;
  • Влияет на частоту излучения лазера;
  • Ответственен за накопление энергии электромагнитного поля, часть которого выводится в виде полезного излучения;
  • Во многом определяет различные характеристики излучения: мощность, стабильность, когерентность, монохроматичность, расходимость.

В настоящее время в большинстве лазеров используются так называемые открытые резонаторы. Закрытые, то есть объемные резонаторы, которые с успехом применяются в микроволновом диапазоне, на более коротких волнах, где в роли генераторов господствуют лазеры, применяться не могут. Это обусловлено следующими обстоятельствами.

  1. Лазеры излучают на относительно коротких длинах волн (λ < 0,1 мм).
  2. Плотность мод в обычном закрытом резонаторе растет с частотой как
  3. Что такое резонатор и чем они отличаются друг от друга?,

    (1)

    где V — объем резонатора.Если зарисовать как распределяются моды по частоте, то качественная картина будет выглядеть примерно как на следующем рисунке.Что такое резонатор и чем они отличаются друг от друга? Верхняя часть рисунка показывает как уплотняется расположение мод, а нижняя то же самое, но в виде графика. Если учесть, что каждый резонанс имеет свою ширину, то начиная с какого-то момента линии начнут перекрываться и резонатор начинает терять свои резонансные свойства. Чтобы избежать этого необходимо разрядить спектр. Одной из возможностей согласно формуле (1) является уменьшение объема резонатора, но это приводит к еще большим проблемам.

  4. Уменьшение объема ведет к падению запасенной и, следовательно, излучаемой мощности;
  5. Уменьшается добротность резонатора, так как Что такое резонатор и чем они отличаются друг от друга?

    (2)

    Здесь предполагается, что запасенная энергия определяется объемом V, а потери — оммическими потерями на стенках, которые пропорциональны их площади S. L — это линейные размеры резонатора. Формула (2) показывает, что добротность падает с линейными размерами.

  6. Работа в одномодовом режиме, то есть режиме, который позволяет получить наиболее качественное лазерное излучение, возможна, если L сравнимо по величине с λ, что может быть неосуществимо с технологической точки зрения для малых длин волн.

В силу этого в лазерах используются так называемые открытые резонаторы. Часть стенок у них отсутствует. Обычно, такой резонатор состоит из двух зеркал, расположенных в торцах усиливающей среды друг напротив друга (см. рис.).

Что такое резонатор и чем они отличаются друг от друга? Спектр таких резонаторов существенно разрежен, так как большая часть мод, присущих закрытым резонаторам, быстро высвечивается наружу. Остаются только такие моды, которые распространяются между зеркалами вдоль резонатора.

Общие характеристики открытых резонаторов и особенности их использования в лазерах

Открытый резонатор, как было сказано выше, чаще всего состоит из двух зеркал, размещенных друг напротив друга. В оптике такая конфигурация называется интерферометром Фабри – Перо.

Волна распространяется вдоль оси резонатора и резонирует на длинах волн, для которых примерно выполняется соотношение.

Что такое резонатор и чем они отличаются друг от друга?, или Что такое резонатор и чем они отличаются друг от друга?

(3)

Здесь L расстояние между зеркалами (длина резонатора), λq и νq длина волны и частота поля, n — коэффициент преломления среды.

Наряду с продольными модами существует такое понятие, как поперечные моды.

Это понятие связано с амплитудно-фазовым распределением поля в поперечном сечении распространяющейся между зеркалами волны, которое чаще всего регистрируется на поверхности зеркала или вблизи зеркала.

На рисунках ниже показаны рассчитанные изображения амплитудных распределений различных поперечных мод в резонаторах с круглыми и прямоугольными зеркалами (Wikipedia. Transverse mode).

Что такое резонатор и чем они отличаются друг от друга? Что такое резонатор и чем они отличаются друг от друга?

Более яркие области соответствуют большей интенсивности поля. Поперечные моды принято обозначать аббревиатурой TEMmn, где m и n в случае прямоугольных зеркал есть количество переходов через линии нулевого поля при движении вдоль направлений, параллельных сторонам зеркала.

Для круглых зеркал первый индекс это количество вариаций поля при движения от центра заркала к его краю, а второй индекс число радиальных линий нулевого поля, которое определяет число вариаций поля при обходе по какой-либо окружности.

На приведенных рисунках цифры под распределениями и есть индексы m и n.

Часто аббревиатуру TEM используют для обозначения всей моды, добавляя третий продольный индекс q: TEMmnq.

Каждая мода обладает своей резонансной частотой и своей добротностью (потерями). Поперечные моды, принадлежащие одним и тем же продольным модам, на частотной шкале группируются в серии близко расположенных резонансов. Типичный спектр открытого резонатора с круглыми зеркалами представлен на следующем рисунке.

Что такое резонатор и чем они отличаются друг от друга?

Размер каждой линии пропорционален отклику данного резонанса на действие внешней электромагнитной волны. Более наглядно свойства спектра открытого резонатора демонстрирует следующий рисунок.

Что такое резонатор и чем они отличаются друг от друга?

Здесь наряду с интенсивностью каждой резонансной моды показано, что ширина линий у разных поперечных мод неодинаковая, что дополнительно свидетельствует о разных потерях энергии в разных модах. Ширина линии на половине высоты и потери (в данном случае за период колебаний) связаны соотношением

(3)

E в (3) это энергия поля в моде резонатора.

Неодинаковоть потерь различных мод в основном объясняется так называемыми дифракционными потерями. Дифракционные потери это потери на излучение через открытые боковые поверхности резонатора. Они тем больше, чем больше поперечные размеры моды, которые возрастают с величиной поперечных индексов (см. вышеприведенный рисунок поперечных распределений амплитуды поля).

Наименьший размер пятна на зеркале, а значит и дифракционные потери, имеет мода TEM00. Эта мода играет исключительно важную роль. Она называется основной, фундаментальной или дифракционно ограниченной.

С точки зрения лазерной физики важны следующие характеристики открытых резонаторов.

  • Потери мод;
  • Количество мод, попадающих в контур усиления лазерной среды;
  • Поперечное распределение поля в моде;
  • Объем моды внутри резонатора;
  • Стабильность характеристик при изменении геометрических параметров резонатара с изменением температуры и различных механических деформаций.

Потери в резонаторе могут быть охарактеризованы разными величинами. Перечислим их.

— относительные потери за время прохода волны от одного зеркала до другого, равное примерно , или за круговой проход за время . Выбор варианта зависит от конфигурации резонатора.

— относительные потери за единицу времени. Эта величина называется временем жизни фотона в резонаторе. Она входит в уравнение, описывающее диссипацию энергии:

Решение этого уравнения имеет вид:

Q — добротность резонатора.

Связь между этими параметрами в случае относительной малости и следующая:

(4)

Потери в лазерной среде внутри резонатора могут быть разделены на нежелательные, то есть вредные и, как это ни странно звучит, полезные. Потери, относящиеся к первой группе, следует минимизировать.

Это тепловые потери, потери на спонтанное излучение, рассеяние на неоднородностях среды, неидеальность зеркал, различные безызлучательные переходы, в результате которых энергия возбужденных атомов преобразуется в другие виды энергий не связанных с индуцированным излучением в лазерную моду.

К примеру, в твердотельных лазерах в энергию фононов кристаллической решетки. Полезные потери это в первую очередь выходное излучение лазера, которые называются потерями на связь.

Есть один вид потерь, который играет двоякую роль. Это дифракционные потери, которые могут быть как полезными так и вредными в зависимости от обстоятельств. Но об этом несколько ниже.

Количество мод, попадающих в контур усиления лазерной среды, определяет будет ли лазер работать в многомодовом или одномодовом режиме, а для импульсных лазеров с синхронизацией мод, параметры импульса лазерного излучения. На следующем рисунке поясняется возникновение многомодовой генерации на нескольких продольных модах.

Объем моды, а вместе с ним и дифракционные потери, зависят от формы поверхности зеркал и от их относительного размера, измеряемого числом Френеля N:

,

(5)

где a — радиус зеркал. Чаще всего в газовых и твердотельных лазерах используются круглые зеркала, поэтому дальнейшее изложение касается зеркал только такой формы.

Гауссовый пучок

Для того чтобы теоретически понять как формируются и какими свойствами обладают моды открытого резонатора необходимо решить уравнения Максвелла с соответствующими граничными условиями на зеркалах. Существует несколько методов расчета распределения полей в открытых резонаторах и их потерь. Мы кратко остановимся на методе, который называется параксиальным приближением.

Для однородной среды без зарядов и токов уравнения Максвелла сводятся к волновому уранению (уравнению Гельмгольца) для одной скалярной величины — компоненте напряженности электромагнитного поля E:

,

(6)

где — модуль волнового вектора.

Это уравнение имеет неограниченное количество разных решений. Наиболее известные это решения в виде плоских волн или сферических волн.

Однако большинство из них никак не подходят для рассмотрения применительно к открытым резонаторам, так как в них энергия поля в виде волн движется по всему пространству, в то время как поле в резонаторе должно быть практически локализовано в малом объеме и распространяться не во всех направлениях, а только между зеркалами.

В теории открытых резонаторов вместо того, чтобы заняться сортировкой точных решений на подходящие и не подходящие, поступают по другому. Сначала преобразуют (упрощают) уравнение (6), путем использования физически обоснованных приближений, к виду, который давал бы только поля открытого резонатора, и только затем его решают.

Не вдаваясь в подробности такого преобразования приведем конечную форму упрощенного уравнения, которое называется параксиальным приближением к волновому уравнению.

(7)

Отметим, что здесь поле быстро изменяется (распространяется) только вдоль оси z, так что общее решение уравнения (6) ищется в виде

(8)

, которое есть решение уравнения (7), предполагается медленно меняющейся функцией от координат и играет роль амплитуды поля.

Решениями уравнения (8) являются так называемые гауссовые пучки с различными поперечными относительно оси z распределениями поля. У гауссового пучка самого низшего порядка поперечное распределение пропорционально множителю:

,

(9)

который максимален на оси z и спадает в поперечном направлении с увеличением

Гауссовый пучок имеет несколько характерных областей, которые поясняются рисунком и последующими формулами.

На рисунке поле в пучке распространяется вдоль оси z и в любом месте имеет в поперечном сечении распределение амплитуды поля, описывающееся формулой (9). Графически для наглядности оно изображено по краям рисунка.

Все геометрические параметры гауссового пучка однозначно определяются двумя величинами, λ — длиной волны и, так называемым, радиусом перетяжки .

Перетяжка это самое узкое место пучка и его радиус определяется границей, где напряженность поля меньше по сравнению с его значением в центре в e раз.

Пучок имеет следующие реперные точки и параметры.

— так называемая рэлеевская длина. Это длина, на которой пучок по сравнению с перетяжкой расширяется в раза и где волновой фронт почти плоский.

— радиус пучка в любой точке.

— радиус кривизны волнового фронта. На расстояниях волновой фронт становится сферическим.

— половинный угол расходимости пучка. На больших расстояниях радиус пучка растет линейно с удалением и ограничен расширяющимся конусом, асимптотически уходящим на бесконечность. Поэтому можно ввести понятие такого угла.

Гауссовый пучок как мода открытого резонатора

Гауссовый пучок становится модой открытого резонатора, если ограничить его с двух сторон зеркалами, кривизна поверхности которых совпадает в месте их расположения с кривизной волнового фронта пучка.

Гауссовый пучок обратим, то есть имеется два решения, представляющих собой две бегущие навстречу друг другу волны.

При наличии отражающих зеркал эти две волны образуют стоячую волну, электрическая напряженность поля у которой на идеально проводящей поверхности зеркал равна 0 (вернее, тангенциальная составляющая напряженности).

Сопряжение зеркал открытого резонатора и поверхностей равной фазы поля демонстрируется на следующем рисунке.

Используя вышеприведенные формулы можно легко определить параметры гауссового пучка как моды открытого резонатора с любыми круглыми зеркалами (однако достаточно большими по размерам, при которых поле на краях зеркал практически спадает до нуля).

К примеру, достаточно задать радиусы кривизны зеркал R1, R2 и длину резонатора L с тем, чтобы однозначно выяснить свойства гауссовой моды тоакго резонатора.

Тогда легко строится система уравнений относительно трех неизвестных: координат z1 и z2, определяющих местоположение зеркал, и рэлеевской длины z0.

Если обозначить через и кривизну волнового фронта в точках z1 и z2 на оси резонатора, которая совпадает с кривизной поверхности зеркал R1 и R2, то тогда система уравнений будет выглядеть следующим образом:

(10)

(11)

(12)

Решения этой системы имеют вид:

(13)

(14)

(15)

Определенная таким образом рэлеевская длина вместе с известной длиной волны поля позволяет найти радиус перетяжки, угол расходимости, диаметр пучка на зеркалах и т.д.

Кроме основной моды параксиальное волновое уравнение дает в качестве решений более высокие гауссовые моды с другими поперечными распределениями поля. Вид возможных поперечных мод был ранее изображен на одном из рисунков. Одновременно найденные решения дают возможность рассчитать частоты собственных колебаний для резонаторов с круглыми зеркалами различных геометрий.

(16)

Здесь q это продольный индекс, n — радиальный и m — угловой. gi безразмерный параметр, связанный с радиусом кривизны i-го зеркала:

(17)

Дифракционные потери можно рассчитать только численными методами. На следующем рисунке приведены зависимости дифракционных потерь двух самых низших мод от геометрических параметров резонатора и длины волны.

Исследуя эти графики прежде всего следует отметить, что потери зависят не от длины резонатора L, радиуса зеркал a, длины волны λ порознь, а от некоторой их комбинации, называемой числом Френеля . С ростом N потери быстро падают.

На первом рисунке показаны зависимости дифракционных потерь для основной моды TEM00. Параметром кривых является относительный радиус кривизны зеркал g. На втором рисунке к этим кривым добавлены для сравнения зависимости дифракционных потерь ближайшей к TEM00 моде моды TEM01.

Видно, что при любых параметрах резонатора основная мода всегда имеет меньшие потери.

Селекция мод открытого резонатора

Во многих приложениях необходимы лазеры, работающие в одномодовом режиме, то есть излучающие на одной длине волны.

К примеру, в голографии и интерферометрии требуются излучения со значительными временами когерентности, а в спектроскопии узкополосный сигнал, с помощью которого исследуются переходы в атомах и молекулах.

Задача полученя высоко монохроматического лазерного излучения в основном сводится к селекции поперечных и продольных мод, в результате чего достигается одномодовый режим лазера.

Генерация на одной поперечной моде достигается путем использования круговой диафрагмы, помещенной внутрь резонатора, как это показано на следующем рисунке.

Метод использует тот факт, что высшие поперечные моды имеют большую ширину, чем основная мода TEM00. Диафрагма увеличивает потери для этих высших мод, предотвращая их генерацию. Она также увеличивает потери и для основной моды TEM00. Однако при правильном ее подборе не до такой степени, чтобы заглушить генерацию лазера.

Лекция не закончена

Источник: https://cordon.in.ua/content/Open_resonators.php

Что такое резонатор глушителя – Резонатор глушителя выхлопной системы автомобиля. Для чего нужен, как устроен и принцип работы резонатора | Технология покраски автомобиля в домашних условиях

Что такое резонатор глушителя и для чего он вообще нужен?

Что такое резонатор и чем они отличаются друг от друга?

  • Коллектор;
  • Труба приемник газов;
  • Катализатор гашения газов;
  • Гофротруба;
  • Резонатор.

Вся система в сборе, при надлежащем функционировании, максимально полно гасит звуковые выхлопы с выпускного коллектора. Таким путем мы слышим шептание с глушителя. Хотя внутри системы очень и очень жарко в пределах 300°C., а все составляющие находятся постоянно в агрессивной среде. Что такое резонатор и чем они отличаются друг от друга?Типы глушителейОграничитель: достаточно простая конструкция, которая состоит из цилиндрической трубы, входящей в корпус глушителя ссужаясь в конце, создавая искусственное давление. Выхлопные газы должны преодолеть сопротивление и попасть в корпус глушителя. Физика гласит, что меньшее отверстие создает больший поток, снижая мощность движка. Схема далеко не идеальная, но широко распространена. Отражатель: непосредственно в самом глушителе просверливается множество отверстий для нивелирования волны и потери энергии. Подобная конструкция применяется при изготовлении глушителей. Схематическая конструкция приближенная к идеальной. На выходе выхлоп практически не слышно. Резонатор: конструкция состоит из общего корпуса и 2х или 3х труб с отверстиями, проходя газы создают между собой резонанс, нивелируя волны и давление. Таким путем достигается идеальное сочетание давления и сопротивления в выхлопной системе автомобиля.Поглотитель: аналогично резонатору, только трубы с отверстиями окутаны материалом для поглощения волн. Минимальное поглощение и максимальный выход звука газов. Другими словами прямоток. Как правило, резонатор глушителя подобен конструкции резонатора, а глушитель «задний» — отражатель или скомпонованную из нескольких (при тюнинге).Что такое резонатор и чем они отличаются друг от друга?
Причины выхода со строяУсталость метала, механические повреждения, коррозия. Влажная погода, дожди, снег, конденсат, все это оставляет повседневный отпечаток на устройстве, в итоге приводит его выходу из строя. Попутно тому помогает воздух, образуя в итоге химическую реакцию с образованием кислоты. Вот таким путем получаем гнусный и неприятный рев на дороге. Помимо рева, существуют и иные неисправности резонатора, такие как:

  • Звонкий и дребезжащий звук, как результат прогорания металла в самом корпусе резонатора;
  • Падение мощности мотора за счет большого сопротивления газов друг с другом, в результате чего не происходит гашение и забивают выход.

РемонтРемонту не подлежат в большинстве случаев. Достаточно приобрести новый комплект и установить систему в целом. По отдельности не рекомендуют делать замену, так как через некоторое время остальные прогорят.

Некоторые профессионалы умудряются разрезать газовым резаком по шву и заварить снова, но гарантии никто не даст, что будет соблюдена герметичность. Вот и разобрали, что такое резонатор глушителя.

О том, к какой категории себя отнести: лихачить с ревом или умеренный пыл решать каждому водителю.

AutoFlit.ru

Что такое резонатор и чем они отличаются друг от друга?

Что такое резонатор и чем они отличаются друг от друга?

Добро пожаловать! Резонатор — прежде чем мы начнём разбирать в чём же их различие между собой, скажем пару слов про них, во-первых данный агрегат имеет ещё массу других названий, кстати часто встречающиеся названия у этого агрегата именно резонатор и просто дополнительный автомобильный глушитель, давайте перейдём всё же чуть по ближе к данной теме.

Примечание! В самом конце размещён интересный ролик, если вам действительно интересно что такое резонатор, то в таком случае просмотрите его там сказано очень многое про данный агрегат!

Что такое резонатор? (Более подробно)

Во-первых вы  должны понимать то что данный агрегат, это всё основная часть выхлопной системы и поэтому практически на всех автомобилях Вазовского семейства он присутствует, выполняет он роль некой трубы которая располагается по самой середине автомобиля и поэтому как таковой дополнительный глушитель имеет намного больше шансов попасть под удар, чем к примеру та же самая приёмная трубка, да кстати в основном под удар попадают бачок или бачки резонатора (Об этом чуть позже) и в основном деформированные бачки дополнительного глушителя очень заметны на так называемых опущенных автомобилях, по другому на низких, для того чтобы вы имели хоть какое то представление о данном дополнительном глушители, то в таком случае просмотрите подготовленное специально для вас фото, на котором стрелками указан сам резонатор, а так же те места где он крепиться с приёмной трубой (Синяя стрелка) и с задней частью глушителя (Зелёная стрелка).

Что такое резонатор и чем они отличаются друг от друга?

Примечание! Данное фото выше, было сделано под днищем автомобиля ВАЗ 2106, на других автомобилях Вазовского семейства дополнительный глушитель располагается практически так же!

Виды резонаторов:

На данный момент существует очень множество различных видов, как говориться для каждого автомобиля свой, да и на самом деле так, практически на каждом автомобиле Вазовского семейства используется свой резонатор, но они все очень похожи между собой, для примера возьмём дополнительный глушитель с классики. На классических машинах а это линейка ВАЗ 2101-ВАЗ 2107, используются резонаторы с двух видом, а именно дополнительный глушитель с одним и двумя бачками, разберём их более подробно:

Резонатор с одним бочком – главная его особенность заключается в том, что он дешевле стоит, в отличие от дополнительного глушителя с двумя бочками.

По размеру оба вида резонатора практически схожи между собой, там вся особенность в них заключается только лишь в том, что к свободному месту в резонаторе с одним бочком приваривается как ещё один так называемый дополнительный бачок и тем самым получается дополнительный глушитель с двумя бочками.

Что такое резонатор и чем они отличаются друг от друга?

Резонатор с двумя бочками – начнём с того, что по стоимости он немножко превышает резонатор с одним бочком, но главная его особенность заключается в том, что двигатель с  ним раб

motorsmarine.ru

Чем отличается резонатор от пламегасителя? | Статьи, обзоры

Что такое резонатор и чем они отличаются друг от друга?

Чем отличается резонатор от пламегасителя?

Что такое резонатор и чем они отличаются друг от друга?

Есть устройство, которое по какой-то причине в нашей стране носит название пламегаситель, хотя никакого пламени оно не гасит, и устанавливается оно в выхлопную систему автомобиля. Пламегаситель устанавливают непосредственно после приемной трубы, и фактически он выполняет функции дополнительного резонатора, но с некоторой поправкой. В нашей стране экологические требования существуют, но по отношению к старым иномаркам или отечественным автомобилям, они не строгие. Поэтому стало традицией устанавливать вместо катализатора (каталитического нейтрализатора), выполняющего роль уменьшения вредных выбросов в окружающую среду, пламегаситель. Пламегаситель – резонатор отличается от катализатора принципиально. Остановимся на функциях пламегасителя.

Функции пламегасителя

Что такое резонатор и чем они отличаются друг от друга?

Главные функции пламегасителя можно разделить так:

  • частичная компенсация импульсов, возникающих при детонации топливной смеси в камерах сгорания;
  • частичная компенсация звуковой волны в низкочастотном диапазоне;
  • упорядочивание движения отработанных газов;
  • снижение температуры отработанных газов.

Отличие пламегасителя от резонатора в двух вещах, пламегаситель должен быть изготовлен из более качественных материалов, так как его установка сразу после приемной трубы, подразумевает значительные колебательные и температурные нагрузки, которые он должен выдержать. Также звуковые волны резонатор будет компенсировать эффективнее пламегасителя, как раз роль резонатора и заключается в компенсации пиковых звуковых волн и упорядочивании звуковой картины, перед попаданием ее в глушитель.

 Можно ли поставить вместо катализатора резонатор или пламегаситель?

Что такое резонатор и чем они отличаются друг от друга?

В стандартной системе выхлопа штатный резонатор и глушитель вполне справляются со своими задачами, особенно если они сделаны из качественных материалов и по заводскому стандарту. Если вы решили внести все же изменения, то проверьте – оптимально ли настроены все узлы автомобиля.

vyhlopnie-systemi.com.ua

Для чего нужен резонатор глушителя?

  • Нравится

Источник: https://akcelerat.ru/raznoe-2/chto-takoe-rezonator-glushitelya-rezonator-glushitelya-vyxlopnoj-sistemy-avtomobilya-dlya-chego-nuzhen-kak-ustroen-i-princip-raboty-rezonatora-2.html

Устройство резонатора выхлопной системы

25 августа 2016. Категория: Автотехника.

При работе любого механизма создается характерный шум, а если дело касается бензинового ДВС, то «звуковые эффекты» отличаются повышенной громкостью, которая доставляет массу дискомфорта как самому водителю, так и другим участникам дорожного движения, а также пешеходам. Как известно роль поглотителя шума играет штатный глушитель, являющийся частью выхлопной системы, однако мало кто знает, зачем нужен резонатор, который также представляет собой важную комплектующую этого узла.

Что такое резонатор и чем они отличаются друг от друга?

Из названия очевидно, что эта деталь отвечает за резонирование звуковых потоков, возникающих в процессе работы двигателя автомобиля. Проще говоря, резонатор гасит звуковые колебания в момент выхода выхлопных газов из камеры сгорания. Рассмотрим подробнее устройство и особенности этого элемента.

Как устроен резонатор

Внешне резонатор очень похож на глушитель, поэтому его зачастую называют малым или дополнительным глушителем. Эта довольно сложная деталь состоит из большого количества слоев, при этом из них выполняет свою функцию.

Что такое резонатор и чем они отличаются друг от друга?

При взгляде на резонатор в разрезе, становится очевидно, что он действительно очень напоминает штатный глушитель автомобиля. Если говорить подробнее, то:

  • Конструкция резонатора представляет собой несколько камер разделенных специальной сеткой, благодаря которым происходит постоянное сужение и расширение газовых потоков, которые поступают резкими рывками. Резонатор позволяет выровнять эту пульсацию, создавая равномерные потоки.
  • Благодаря смещению этих камер направление движения потока выхлопных газов меняется, что также позволяет сглаживать неравномерные пульсации.
  • Частота выхлопных газов гасится также благодаря внутренней перфорации. Она позволяет снизить громкость звуков выхлопов.

Работа резонатора осуществляется благодаря большому количеству закрытых полостей, связанных с трубопроводом множеством отверстий. Все существующие в детали отверстия вызывают колебания разной частоты, которая меняется за счет трения.

Располагается резонатор между штатным глушителем и приемным коллектором (либо нейтрализатором). Однако месторасположение этого элемента может отличаться в зависимости от модели и производителя автомобиля.

Что такое резонатор и чем они отличаются друг от друга?

Если говорить о характеристиках резонаторов, то выделяют несколько типов, по которым эти изделия отличаются.

Виды резонаторов выхлопной системы

Дополнительные глушители делятся на 2 типа в зависимости от двигателей, с которыми они используются:

  • Для двухтактных двигателей. Если на автомобиле установлен такой мотор, то использовать резонатор нужно обязательно. Дело в том, что отсутствие этого устройства приведет к повышенному расходу бензина, ликвидации несгоревшего полностью топлива и газовому удалению. Скорость машины при этом снизится.
  • Для четырехтактных. В этом случае резонатор становится больше проблемой, нежели решением. Если его демонтировать, то это приведет к увеличению мощности мотора на 15%.

Также резонаторы отличаются по конструкции. Встречаются стандартные моноблочные изделия, но все чаще автолюбители отдают предпочтение комбинированным моделям.

Они состоят из двух частей: классической конструкции оснащенной трубой и перегородками и камерой заполненной специальным шумопоглощающим материалом (чаще всего это базальтовое волокно).

Комбинированные резонаторы считаются более современными и эффективными.

Что такое резонатор и чем они отличаются друг от друга?

Помимо этого малые глушители бывают короткими, средними и длинными. Также они отличаются по объему. Стоит отметить, что именно от этого показателя напрямую зависит эффективность этого устройства. Если объема не будет хватать, то при резком нажатии газа шум будет сильно увеличиваться.

Малые глушители изготавливаются из разных материалов. Недорогие модели производят из алюминированной стали, по большому счету это обычная сталь на которую тонким слоем нанесен алюминий. Это позволяет защитить изделие от коррозии на какое-то время.

Полезно! Самыми долговечными и качественными считаются изделий из нержавейки с двойным корпусом.

Так как на выхлопную систему, включая резонатор, постоянно оказывается влияние высоких температур, то это приводит к частым сбоям в работе. Дабы избежать неприятного сюрприза рекомендуется периодически производить диагностику этого узла автомобиля и выявлять возможные «симптомы» неисправностей.

Признаки неисправности резонатора глушителя

Любые неисправности резонатора могут привести к понижению мощности мотора, а также повлиять на уровень шума. Чаще всего автолюбители сталкиваются со следующими признаками ухудшения работы дополнительного глушителя:

  • Увеличилась громкость звука работающей выхлопной системы.
  • Появился металлический дребезжащий шум в месте, где установлен резонатор. Причиной этому может стать то, что одна из внутренних частей резонатора прогорела насквозь.
  • Мощность двигателя начала падать. Это является следствием уменьшения пропускной способности дополнительного глушителя.

Если вы заметили один или сразу несколько характерных признаков, произведите ремонт или замену резонатора.

Ремонтируем резонатор выхлопной системы

Самая распространенная проблема практически всех резонаторов – это появление дырок и ржавчины. В этом случае обращаться в автомастерскую или покупать новую деталь необязательно, проще и дешевле произвести ремонт резонатора своими руками, для этого:

  1. Вырежьте жестяную пластину большего размера, чем образовавшаяся дыра.
  2. Затрите наждачкой место, на которое планируется установить заплатку.
  3. Высверлите несколько отверстий на дополнительном глушителе и самой заплатке, чтобы ее закрепить.
  4. Используя шпатлевку и отвердитель, зафиксируйте заплатку на резонаторе.
  5. Закрутите саморезы в проделанные отверстия.

Что такое резонатор и чем они отличаются друг от друга?

Заводить машину сразу не рекомендуется, так как шпатлевка должна затвердеть.

Благодаря такому ремонту вы сможете использовать малый глушитель еще пару лет. Однако если поломка оказалась более серьезной, то без замены, вышедшей из строя детали, будет не обойтись.

Меняем резонатор глушителя своими руками

Чтобы сменить резонатор без помощи специалистов вам потребуется:

  • сам резонатор;
  • комплект прокладок, крепежей, а также уплотнительное соединительное кольцо для нового малого глушителя;
  • антикоррозийный спрей (например, WD-40);
  • ключи на 17.

Что такое резонатор и чем они отличаются друг от друга?

После того как вы подготовили все необходимое, загоните машину на эстакаду или смотровую яму. Воспользуйтесь ручным или стояночным тормозом, либо просто поставьте автомобиль на передачу. Далее:

  1. Обработайте места крепления резонатора к глушителю и сами болты антикоррозийным составом.
  2. Демонтируйте старый резонатор. Если снять его будет сложно, повторите обработку антикором. Скорее всего, болты в любом случае придется срывать, однако есть шанс их уберечь.
  3. Отсоедините хомут, который крепит резонатор к глушителю.
  4. Разъедините трубы и избавьтесь от металлического уплотнителя.
  5. Ослабьте крепежные гайки резонатора, которые соединяют его с нейтрализатором или коллектором.
  6. Приподнимая резонатор, аккуратно снимите подушки подвески с кронштейнов.
  7. Полностью открутите крепежные гайки и снимите малый глушитель.
  8. Установите новый резонатор, действуя в обратном порядке.

Полезно! После того как вы соединили резонатор с глушителей, обязательно убедитесь, что в местах стыков нет щелей или зазоров.

В заключении

Резонатор выхлопной системы без сомнения влияет на уровень комфорта водителя. Помимо этого он позволяет избежать излишнего потребления топлива и снижения мощности мотора. Обеспечение качественной работы и своевременной замены этого элемента является одной из важных задач.

Источник: https://avto-moto-shtuchki.ru/avtotekhnika/108-dlja-chego-nuzhen-rezonator-vyhlopnoj-sistemy.html

Что выбрать: резонатор или пламегаситель?

Выпускные системы современных автомобилей становятся все более сложными и совершенными. Связано это не только с борьбой за чистоту окружающей среды, но и с общей тенденцией на уменьшение шумности транспортных средств.

Работают элементы системы выпуска в тяжелых условиях. Высокие температуры в совокупности с агрессивным воздействием окружающей среды оказывают значительное разрушающее воздействие. Поэтому некоторые части выпускной системы со временем приходят в негодность.

Что такое резонатор и чем они отличаются друг от друга?

Сейчас на рынке представлено большое количество разнообразных запасных частей для систем выпуска. Наблюдается общая тенденция к унификации и взаимозаменяемости запасных компонентов для выхлопной магистрали. Производители все чаще отходят от принципа производства комплектующих под конкретную модель автомобиля, так как это оказалось нецелесообразным.

Сегодня многие производители стремятся производить универсальные запасные части, для монтажа которых необходима небольшая доработка выпускного тракта. Это касается таких компонентов, как резонаторы и пламегасители.

Унификация процесса производства позволила снизить стоимость запчастей. Но для потребителя снижение стоимости самой запчасти нивелируется необходимостью переделки выпускного тракта с производством сварочно-резочных работ.

Резонатор или пламегаситель

Часто автовладельцы сталкиваются с выбором: резонатор или пламегаситель?

Резонатор – составная часть системы выпуска, основное назначение которой заключается в подавлении резонансных явлений, выравнивании потока выхлопных газов и снижении шума. Изготавливается из жаростойкой нержавеющей стали.

Что такое резонатор и чем они отличаются друг от друга?

  • пустотелые;
  • с набивкой из жаропрочных материалов.

Принцип работы заключается в следующем. Выхлопные газы, в зависимости от частоты оборотов двигателя, входят в резонатор с определенной пульсацией.

Попадая внутрь резонатора, они проходят по разработанному маршруту с постоянным изменением направления и разделением основного потока на более мелкие направления. В итоге, изначальный импульс рассеивается.

Создается более равномерное движение газов с относительно небольшой амплитудой изменения давления.

Основное отличие пламегасителя – прямоточная конструкция. Качественный пламегаситель изготавливается из нержавеющей стали. Центральная труба имеет перфорацию с расчетной частотой и диаметром отверстий.

Корпус часто выполняется из двух слоев.

Это делается для повышения надежности (если один слой будет поврежден, второй не позволит газам прорваться наружу) и достижения еще большей эффективности подавления шума.

Внутреннее пространство корпуса заполняется жаростойкими материалами. Это может быть металлический или минеральный наполнитель. Основная его задача – свободно пропускать через себя газы, разбивая их на как можно более мелкие потоки.

Что такое резонатор и чем они отличаются друг от друга?

Пламегаситель, в отличие от резонатора, способен долго работать под воздействием более высоких температур. Поэтому целесообразно его устанавливать в местах, расположенных недалеко от выпускного коллектора.

Выхлопные газы имеют волнообразную структуру потока с областями повышенного и пониженного давления. Когда в пламегаситель выходит порция выхлопа высокого давления, газы через отверстия проникают внутрь набивки корпуса. Там происходит их разделение на более мелкие потоки и охлаждение.

Когда подходит область низкого давления, выхлопные газы выходят из набивки и добавляются в поток. Таки образом происходит уменьшение амплитуды пульсации, что ведет к исключению резонансных явлений.

Также осуществляется охлаждение, что благоприятно сказывается на последующих элементах системы выпуска.

В целом функциональные возможности резонатора и пламегасителя схожи.

Отличия заключаются в том, что пламегаситель может выдерживать большую температурную нагрузку, а резонатор лучше справляется с подавлением резонансных явлений и снижением шума.

Исходя из этого, можно сделать вывод, что пламегаситель целесообразнее устанавливать вместо элементов выпускной системы, расположенных ближе к коллектору. Резонатор же лучше устанавливать во второй половине системы выпуска.

Пламегаситель вместо резонатора

Существует несколько основных причин выхода из строя резонатора:

  • Что такое резонатор и чем они отличаются друг от друга?механическое повреждение из-за удара в область корпуса или под воздействием вибраций при нарушении целостности резиновых подвесов;
  • прогорание корпуса или внутренних конструктивных элементов;
  • разрушение внутренней структуры.

Признаки выхода из строя резонатора следующие:

  • характерный секущий звук (при незначительных нарушениях герметичности) или рев (когда имеются серьезные повреждения);
  • дребезг, доносящийся из корпуса;
  • запах выхлопа в салоне;
  • выходящие выхлопные газы из-под днища автомобиля.

Автовладельцы часто задаются вопросом: можно ли установить резонатор вместо пламегасителя. Здесь все зависит от конструктивных особенностей системы выпуска конкретно взятого автомобиля. Также необходимо учитывать опыт производства подобной замены на подобных автомобилях.

СПРАВКА: Наш автосервис занимается ремонтом систем выпуска на протяжении многих лет. За период нашей деятельности наработан большой опыт в этой области. Поэтому мы всегда выполняем квалифицированный ремонт с установкой, максимально подходящих для данной ситуации, компонентов.
Что такое резонатор и чем они отличаются друг от друга?

Установка пламегасителя вместо главного резонатора нецелесообразна. За исключением тех случаев, когда выпускная система модифицируется в некое подобие спортивного варианта. Тогда есть смысл поставить вместо глушителя стронгер. При этом усилится шумовая отдача, и могут появиться отголоски резонансных явлений.

Резонатор, пламегаситель вместо катализатора

Что такое резонатор и чем они отличаются друг от друга?

Вместо каталитического нейтрализатора наиболее целесообразным является установка пламегасителя или стронгера. Это обусловлено условиями работы вблизи двигателя. Высокая температура может достаточно быстро повредить резонатор. В особенности, если он пустотелый.

Исключением является установка резонатора в конструкциях выпускных систем с несколькими катализаторами. Здесь можно вживить резонатор вместо последнего каталитического нейтрализатора. Он, как правило, расположен на значительном расстоянии от двигателя и к моменту его достижения выпускные газы охлаждаются и теряют кинетическую энергию.

Источник: https://euro-glush.ru/remont-vyhlopnoj-sistemy/chto-vybrat-rezonator-ili-plamegasitel.html

Что выбрать резонатор или пламегаситель

Самым главным фактором, определяющим классность современных автомобилей, является шумность работы двигателя. Недаром о престижных моделях говорят «мотор шепчет». Но такое состояние двигателя не приходит само собой. Это результат работы конструкторов и сборщиков. Ну, и мастеров тюнинга, соответственно. Что же даёт такой эффект?

Выхлопная система автомобиля: резонатор или пламегаситель

Что такое резонатор и чем они отличаются друг от друга?

Как же избавляются от всего этого производители? С помощью хорошо проработанной системы выпуска отработанных газов. В неё входят:

  • Выхлопной коллектор.
  • Средняя часть с резонатором.
  • Глушитель.

Важно! Каждая из этих частей выполняет свою роль. От качества и правильности установки каждой из деталей зависит звук работы мотора.

Выхлопной коллектор: пламегаситель вместо резонатора

Эта часть выхлопной системы, принимающая на себя основные температурные нагрузки. Именно коллектор встречает первым волну жара, вырывающуюся из-под выхлопных клапанов двигателя.

Из-за этого он и получил название пламегасителя, ведь коллектор принимает потоки огня из двигателя и охлаждает их. Первые пламегасители делали исключительно чугунными для борьбы с высокими температурами.

Сейчас используют 2 материала в зависимости от комплектации автомобиля:

  • чугун;
  • жаропрочная, нержавеющая сталь.

Важно! Современные автомобили, оборудованные системой Евро любой модификации от 2 до 5, имеют встроенный в пламегаситель специальный поглотитель недогоревшего топлива — сажевый фильтр. О его функциях и недостатках в отдельной главе.

Средняя часть с резонатором

По большей части, эта деталь, состоящая из утолщения между двумя трубками, может считаться предварительным глушителем. Именно резонатор сглаживает основные, резкие, звуковые колебания, исходящие из двигателя. Это довольно сложная деталь выхлопной системы и имеет несколько различных вариантов исполнения.

Глушитель

Последняя и самая простая в исполнении часть выхлопной системы. Как правило, не имеет различных модификаций и занимается окончательным сглаживанием шумов, остающихся после работы резонатора.

 Резонатор пламегаситель, что выбрать?

Чтобы понять, стоит ли ставить пламегаситель вместо резонатора на свой автомобиль, нужно для начала разобраться в устройстве этих элементов выхлопной системы.

Что такое резонатор и чем они отличаются друг от друга? Что такое резонатор и чем они отличаются друг от друга?

  • корпуса;
  • внутренней трубки с отверстиями;
  • наполнителя.

В разных моделях этих устройств роль наполнителя играют различные материалы. Но чаще всего это — «ёршики» из сталистой проволоки. Вырываясь через отверстия в наружную камеру, выхлоп начинает «блуждать» в дебрях наполнителя и значительно снижает свою частоту.

Важно! Имеется и более сложный тип резонатора, состоящий из 3 камер с 2 перегородками, имеющими отверстия не напротив друг друга. Такой резонатор более эффективен, но и сильно снижает мощность мотора и встречается не часто.

Резонатор или пламегаситель

Что такое резонатор и чем они отличаются друг от друга?

Очень многие автовладельцы России избавляются от пламегасителя. Дело в том, что со временем рабочие части этого устройства требуют обязательной замены. Деталь дорогая даже на отечественных авто, а уж насчёт иностранных машин, и говорить не стоит. Кроме того, пламегаситель очень сильно сокращает мощность двигателя. И тут перед каждым появляются три варианта замены:

  1. Установка пламегасителя прямоточного.
  2. Замена на резонатор с демонтажем заводского.
  3. Установка дополнительного резонатора в пламегаситель.

Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки. Поэтому каждый нужно рассмотреть отдельно хотя бы вкратце.

Важно! Подобная замена требует тщательной подгонки соединительных частей и высокого мастерства исполнителя.

Простой пламегаситель

Это обычный коллектор, выполненный в виде четырёх труб, сходящихся в одну. На нём имеется (как и на всех вариантах) гнездо для датчика кислорода. Он просто устанавливается взамен каталитического нейтрализатора, и после необходимого перепрограммирования автомобиль готов к эксплуатации с повысившейся, примерно, на 7% мощностью.

Пламегаситель со встроенным резонатором

Что такое резонатор и чем они отличаются друг от друга?

Ну и как вариант, не убирается заводской резонатор, а ставится самодельный как дополнение. Или, что намного надёжнее, приобретается готовый пламегаситель со встроенным резонатором. Это весьма эффективный в плане уменьшения громкости выхлопа вариант. Единственный недостаток — это то,что мощность двигателя практически не поднимается, увеличение будет едва на 1,5%. Но зато двигатель будет действительно шептать.

Заключение

Итак, владелец авто решился убрать пламегаситель и заменить его на резонатор. Но какой вариант ему выбирать? Подсказывать тут не имеет смысла.

Каждый должен сам разобраться, какой вариант ему предпочтительней в свете всего вышеописанного.

Единственное, что можно утверждать с полной уверенностью, — это то, что такой работой должны заниматься твёрдые профессионалы. Не стоит в таком вопросе заниматься самодеятельностью.

Источник: https://nevaglush.spb.ru/raboty/p/chto-vybrat-rezonator-ili-plamegasitel.html

Чем отличается резонатор от глушителя? | Статьи, обзоры — все о выхлопных системах

Что такое резонатор и чем они отличаются друг от друга? Что такое резонатор и чем они отличаются друг от друга?

Резонатор и глушитель входят в состав настроенной выхлопной системы, и здесь слово «настроенной» следует подчеркнуть. Так как и форма, размер, внутреннее строение и резонатора, и глушителя, а также соединяющие их трубы, их форма, длина и диаметр, все это рассчитывается на специальных стендах при разработке автомобиля и подчиняется строгим зависимостям.

Что такое резонатор и чем они отличаются друг от друга?

И так, основная функция резонатора и глушителя – это уменьшение шума и компенсация импульса, возникающих при работе двигателя, а точнее от детонации топливной смеси в камере сгорания, которая фактически сопровождается взрывом, и очень громким. Чтобы в этом убедиться, демонтируйте выхлопную систему и включите двигатель.

Вот перечень функций связки резонатор+глушитель:

  • гашение шума от работы двигателя;
  • сглаживание импульса или пульсаций (резонатор);
  • остывание отработанных газов в процессе движения по выхлопу и вывод их за пределы авто;
  • предохранение нижней части кузова от горячих выхлопных газов.

Основное назначение глушителя и резонатора

Что такое резонатор и чем они отличаются друг от друга?

Для некоторых малолитражных двигателей небольшой мощности функцию резонатора и глушителя объединяют, но это рассматривается как исключение. Обычное строение выхлопа подразумевает все же наличие и резонатора, и глушителя.

Источник: https://vyhlopnie-systemi.com.ua/ru/vihlopnaya-systema/chem-otlichaetsya-rezonator-ot-glushitelya/

Устройство резонатора (среднего глушителя)

Первый, промежуточный, средний глушитель — как только не называют этот компонент выхлопной системы. Но во всех случаях в виду имеется резонатор. Рассмотрим, что это за устройство, за что отвечает и как работает.

Что такое резонатор и чем они отличаются друг от друга?

Назначение, принцип работы и устройство резонатора

Если спросить любого мало-мальски разбирающегося в устройстве машины автомобилиста о назначении резонатора, он ответит, что данный элемент обеспечивает уменьшение уровня шума. В принципе, такое утверждение верно. Но большинство из нас не подозревают, что у этого компонента выхлопной системы есть и другие функции.

Помимо уменьшения звука резонатор отвечает и за уменьшение сопротивления системы движению выхлопных газов (и происходит это за счет сглаживание пульсаций). Подтверждением этому является тот факт, что выхлопная система без резонатора на многих автомобилях работает не совсем корректно.

Само-собой повышается шумность, а вместе с этим многие автомобилисты, кто решился на необдуманный шаг и самовольно удалили резонатор, заменив его отрезком трубы, жалуются на то, что авто не держит обороты ХХ.

И происходит это, как раз за счет того, что повышается обратное сопротивление системы, и нету сглаживания пульсаций (выхлопные газы же поступают не одновременно от всех цилиндров, а, так сказать, «партиями»).

Поэтому труба вместо резонатора — «не есть хорошо»: это, в принципе возможно, но доверять такую переделку нужно профессионалам, которые проведут необходимые расчеты и сделают все правильно. Также в этом элементе происходит снижение кинетической энергии выхлопных газов и уменьшение их температуры (порядка 300-400 градусов на выходе против 700-800, а то и боле — на входе резонатора).

Что такое резонатор и чем они отличаются друг от друга?

Как устроен и работает резонатор

Работа данного элемента основана на следующих физических процессах:

  • Расширение и сужение потока выхлопных газов. Это обеспечивается за счет использования нескольких камер в рассматриваемом элементе.
  • Гашение средне- и высокочастотных пульсаций. Выхлопные резонаторы для автомобилей имеют для этого внутри трубопроводы, размещающиеся со смещением относительно друг друга.
  • Интерференция звуковых волн. За счет этого происходит увеличение суммарной амплитуды, а, следовательно — уменьшение частоты колебаний. Добиваются этого за счет использования камер разного объема, а также при помощи перфорационных отверстий на трубах внутри резонатора.
  • Использование закрытых камер, в которых накапливаются газы. Поступая через перфорационные отверстия газы стравливаются в определенный момент времени.

Также, в зависимости от конструкции, средняя часть глушителя (или резонатор) может иметь несколько камер. Последняя, для уменьшения шумности, может производиться с использованием специального звукоизоляционного материала.

Что касается корпуса, оригинальный или универсальный резонатор выхлопной системы может выпускаться из нержавеющей стали, или так называемой алюминиевой стали (покрытой слоем алюминия для защиты от коррозии).

Первый вариант — более дорогостоящий, но он характеризуется лучшими показателями устойчивости к коррозии.

Что такое резонатор и чем они отличаются друг от друга?

Прямоточный резонатор

Одной из разновидностью рассматриваемого элемента выхлопной системы является прямоточный (или спортивный) резонатор. Его отличие от «обычного» заключается в том, что здесь имеет место более низкое обратное сопротивление.

И получается оно в ущерб сглаживанию пульсаций и уменьшению звука. Такой резонатор, как правило, не имеет камер и не изменяет направление движения потока выхлопных газов. По сути это — ровный «тоннель», имеющий перфорированные стенки.

А это значит что, учитывая рассмотренные выше проблемы, которые могут быть вызваны пульсациями, выбирать такой элемент для своего авто нужно очень тщательно. А лучше доверьте это дело профессионалам. Итак, мы разобрались, для чего нужен резонатор и как он работает.

Если вам нужен ремонт или замена данного элемента (в том числе и установка прямоточного), обращайтесь к специалистам GSAvto. 

Источник: http://gsavto.ru/ustroystvo-rezonatora

Ссылка на основную публикацию