Wat is uitlaatgeluid?
Hoe ontstaat nu eigenlijk uitlaat geluid?...Dit geluid wordt veroorzaakt door de plotselinge ontsnapping van (heet) gas onder hoge druk. Vooral bij 2-takt motoren is dit het geval, bij 4-takt is dit al minder omdat deze gassen gecontroleerd en onder een lagere druk uitstromen en ook nog eens op de helft van het toerental terwijl dit bij 2-takt bij elke omwenteling gebeurt. De verbrandingssnelheid is nagenoeg constant zodat de uitstroomsnelheid van de uitlaatgassen bij motoren met een langere zuigerslag lager is dan bij een korte slag motor, hierdoor zal ook het geluid lager zijn, het omgekeerde is het geval bij motoren met een korte zuigerslag, hier is de uitstroomsnelheid hoger dus ook meer geluid.
Een 2-takt motor met een toerental van 12000rpm zal een grond-frequentie opwekken van ca. 200Hz (12000/60=200), op zich een frequentie die nauwelijks aanleiding zal geven tot verstoring van de milieuwet, het zijn echter de zgn. harmonischen(boventonen) en de vorm van het geluid die de overlast veroorzaken en dus gedempt moeten worden. Het menselijk oor is het gevoeligst voor frequenties tussen ca. 1000 tot 5000Hz, daarom worden ook geluidsmeters van een filter voorzien die juist deze frequenties meten, het zgn. gewogen meetresultaat wordt dan weergegeven door een letter A achter het meetgetal(dB(A)). Onze verbrandingsmotoren produceren een complexe hoeveelheid boventonen van verschillende vorm, sinusvormig, driehoekig, blokvormig etc., hoe scherper de geluidsvorm, hoe onplezieriger het geluid en hoe meer boventonen opgewekt worden(tonaal effect).
De frequentie van deze boventonen zijn in principe altijd een veelvoud van de grondfrequentie, dus bij 12000rpm (200hz) 400-600-800---- Hz.
De basisfrequentie dempen heeft weinig effect en is moeilijk door extreem grote dempers, de boventonen die zich op een bepaald moment in het voor het gehoor gevoeligste gebied bevinden kunnen echter wel effectief gedempt worden met veel kleinere dempersystemen.

De uitlaat
Een uitlaat produceert over het algemeen het meeste lawaai, dit is in principe waar (115dBA voor een ongedempte motor), maar onderschat het lawaai van voorgenoemde bronnen niet, het is zelfs al eens voorgekomen dat een elektra aangedreven kist zoveel lawaai produceerde dat hij bij een meting boven de gestelde norm uitkwam en dat hoofdzakelijk door propellergeluid.
Er bestaan diverse dempingsprincipes, de meest voorkomende zijn het absorptieprincipe en de resonantieuitlaat. Bij een absorptie demper loopt een pijp met een grote hoeveelheid gaatjes door een met dempingsmateriaal(glaswol, steenwol ed.) gevulde dempingskamer, de uitlaatgas expansie wordt gesmoord in deze kamer waardoor de demping ontstaat. Omdat deze uitlaten snel vervuilen met de olie en verbrandingsresten die zich in het dempingsmateriaal ophopen is deze uitlaat minder geschikt voor model motoren.

Resonantiedempers
Bij een resonantiedemper gebruikt men 1 of meerdere dempingskamers van verschillend volume en lengte, de opvolgende kamer met een volume van ca.60% van de voorgaande kamer, het uitlaatgas kan expanderen in de kamer waarbij het heen en weer geslingerd wordt tussen de uiteinden van de kamer waardoor het zowel warmte(dus ook volume) verliest als snelheid om daarna naar de volgende kamer te stromen. De lengte van een dempingskamer is bepalend voor de zgn. resonantiefrequentie waarbij de demping minimaal is, door het verschil in de verschillende kamers kan men op deze manier op eenvoudige wijze een overlapping veroorzaken waardoor als de ene kamer dempt de andere dit niet doet en omgekeerd, hierdoor kan men op eenvoudige wijze een bandbreedte voor het te dempen geluidspektrum bepalen. Het meest effectief is de uitlaat wanneer de demperkamer een zodanige lengte heeft dat de te dempen bandbreedte tussen de resonantie frequenties liggen(dus <1000hz en >5000hz.). Juist dit is vrij eenvoudig met niet al te grote dempers te doen.

Dit is maar een deel van het artikel maar het geeft je wat meer inzicht en een aantal handvaten om met weinig kosten een stiller toestel te bouwen.

J.J.Melchior