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发动机紧耦式排气歧管结构设计 摘要排气歧管是将引擎各气缸排出的废气汇集到一起排出车外的重要部件，发动机在燃烧过程中产生的废气从多个气缸内收集清洁(经三元催化器)消声，然后引到车后排放。为达到欧Ⅳ排放法规的要求，通常将催化转换器安装在发动机排气歧管的出口位置，也就是开发并使用了紧耦合式排气歧管。与传统布置方式相比，这种布置可以使催化剂快速起燃，充分发挥某些配方催化剂的效能，因而被执行欧Ⅳ排放标准的车 辆广泛采用。本论文进行排气歧管材料的选择，加工工艺的确立，设计紧耦合式排气歧管的结构并建 立紧耦合式排气歧管的三维模型，运用有限元法对其进行模态分析分析，分析其固有振动特性。8194 关键词 排气歧管 结构设计 材料 加工工艺 有限元分析 TitleDesign a tight coupling type structure engine exhaust manifold Abstract An exhaust manifold is a component mounted to a cylinder head of an internal combustion engine．It is used to collect exhaust gases from each cylinder and direct them to a common system-whereby gases arc treated to remove harmful emissions before being released from the vehicle．In order to meet the requirements of Euro IV emission standard，the catalytic converter is installed at the exit of exchaust manifold usually,that means the tight coupled manifolds are developed and used．Compared with the traditional arrangement， this structure could make the catalystcombust rapidly and full use ofthe catalyst efficiency,which is used widely in theEuro IV emission standard vehicle． In this paper ， I choose the material and processing technology of exhaust manifold .Then,I design tightly coupled type the structure of the exhaust manifold and make tightly coupled type exhaust manifold 3D model.using the 5.1有限元法在结构振动分析中的应用.24 5.2结构振动分析的有限元法.24 5.3结构的固有频率和模态.25 5.4模态分析.27 5.5HyperMesh 软件介绍28 5.6排气歧管模型的建立.30 5.7排气歧管有限元模型的建立.31 5.8紧耦合式排气歧管模态分析.33 5.9 排气系统的减振.39 结论.40 致谢.40 参考文献.41 1 绪论 1．1概述 自20世纪70年代的石油能源危机以及80年代以来，人们的环境保护意识日 益加强，促使了汽车节能减排科研工不断作的发展。随着人们环保意识的日益增 强，国家对汽车节能减排法规日益严格，汽车发动机升功率逐渐增大，强化程度 越来越高，对发动机排气歧管要求越来越高，排气歧管的可靠性，已经成为发动 机研发人员不可忽视的课题[1] 。 发动机排气系统的主要功能是把发动机在燃烧过程中产生的废气从多个气 缸内收集、清洁（经三元催化器）、消声，然后经排气尾管排放。排气系统的顺 序是发动机排气门mdash;mdash;排气歧管-三元催化器-消声器-排出。 为了让排气系统有事半功倍的效果，就要充分利用系统在运作时产生的回压 和吸畷的效果。如果发动机在运作时，个别燃烧室的废气活辫来回不停的做开和 动作以排出废气（为配合燃烧动作），所以排气系统输送的废气并不是连续不断 的，而是一波接一波的。因此，如果车子的汽缸数目越多，或者发动机的转速越 高，废气波便就越密。所谓而回压就是当高压的废气波被高速排出气缸时，会在 混合后排出，容易造成排气干涉现象的发生。但借鉴赛车系统开发的排气歧管的 结合部为球状室结构，可以使各