Análise e dimensionamento de um silenciador de escapamento para formula SAE

Abstract

The growing presence of noise pollution in the daily lives of the Brazilian population, especially from noise generated by internal combustion engines, makes it imperative to study ways of mitigating such disturbances. This work set out to investigate and parameterize a formula-type vehicle silencer, with a view to gaining a better understanding of the frequency spectra and noise inside the device. Using computer models and experimental analysis, the research validated the software by simulating a basic geometry consisting of a pipe, chamber and tube, comparing it to the analytical resolution. Subsequently, simulations were carried out with the final muffler geometry in Computer Aided Design (CAD) software, the results of which were compared with the conclusions derived from the experimental analysis.

The frequency spectra, transmission loss and sound pressures influenced by the muffler were evaluated at the end of the study. It was concluded that there was similarity between the values obtained, indicating a reliable metric for investigations into the influence of each component of the muffler. This research not only contributes to an in-depth understanding of the acoustic phenomena involved, but also provides a solid foundation for the development of effective strategies to reduce noise pollution, especially in the context of internal combustion engines. By addressing both theoretical and practical aspects, the study provides a comprehensive approach to the growing problem of noise pollution in Brazil.

A presença crescente da poluição sonora no cotidiano da população brasileira, especialmente proveniente de ruídos gerados por motores de combustão interna, torna imperativo um aprofundamento no estudo de meios para mitigar tais perturbações. Este trabalho se propôs a investigar e parametrizar um silenciador de veículo do tipo fórmula, visando a compreensão aprimorada dos espectros de frequência e de seus ruídos no interior do dispositivo. Utilizando modelos computacionais e análises experimentais, a pesquisa validou o programa por meio da simulação de uma geometria básica composta por tubo, câmara e tubo, comparando a resolução analítica. Posteriormente, simulações foram realizadas com a geometria final do abafador em um programa de Desenho Assistido por Computador (CAD), cujos resultados foram confrontados com as conclusões derivadas da análise experimental.

Os espectros de frequência, a perda de transmissão e as pressões sonoras influenciadas pelo abafador foram avaliados no desfecho do estudo. Concluiu-se pela existência de similaridade entre os valores obtidos, indicando uma métrica confiável para investigações sobre a influência de cada componente do abafador. Esta pesquisa não apenas contribui para o entendimento aprofundado dos fenômenos acústicos envolvidos, mas também oferece um embasamento sólido para o desenvolvimento de estratégias eficazes na redução da poluição sonora, especialmente no contexto de motores de combustão interna. Ao abordar aspectos teóricos e práticos, o estudo proporciona uma abordagem abrangente para a problemática crescente da poluição sonora no Brasil.