汽车排气消声系统.pdf

汽车排气消声系统的基础知识 排气消声系统的功能和结构 功能：主要作用是降低发动机的噪声， 并使高温废气安全有效地排出，并使整 车所要达到的排放要求。 结构：括排气歧管、排气管、排气净化 装置、排气消声装置等。 排气系统设计需要考虑的问题 发动机参数（排量、额定功率、额定扭 矩 ） 整车底盘走向，空间布局 发动机对排气背压、功率损失比的要求 设计目标： （1）插入损失满足现行国家标准； （2 ）整车车外加速噪声满足现行国家标准； （3 ）整车所要达到的排放要求。 消声系统的主要评价指标  插入损失：装消声器前后在消声器出口某一固 定点测量的噪声压级差值 。 （D=L1-L2≥28dB ） 试验方法见： QC/T630-1999 汽车排气消声器性能试验方法 QC/T631-1999 汽车排气消声器的技术条件  功率损失：消声器的功率损失比是指发动机在 标定的工况下，使用消声器前后的功率差值和 没有使用消声器时功率的百分比。 （8%） （QC/T631 – 1999进行了规定） 消声系统的主要评价指标 在实际测量中由于消声器功率消耗较小,发动机 工不稳定及测量功率损失精度等因素影响,不 易反映出实际损失的差异,用直接测量消声器 排气的背压来评价消声器性能反而比测量功率 损失比更有效。  排气背压 ：指发动机装上整套排气系统后， 按QC/T524-1999 《汽车发动机性能试验方法》 设定测点测得的压强。一般都对排气背压限值 提出明确要求,我公司轿车的汽油机一般为 ≤26.7kpa。 消声系统的结构强度要求  使用耐久性：排气系统正常使用情况下寿命不 小于150000Km。  振动耐久性：排气系统经振动试验后,性能应 满足试验规定。  抗回火性能：消声器经回火（放炮）试验20次 后，不出现咬口或焊点部位撕裂、内部结构严 重破坏的现象，其漏气量总和不超过200L/min， 插入损失不得降低3dB （A）以上，功率损失比 不得增加1.5%以上。 消声器消声量的确定  确定降低排气噪声的目标值,即由发动机排气噪 声大小\频谱特性和消声器所匹配车辆的噪声标 准限值来决定消声器消声量大小.根据整车噪声 限值来计算消声器出口噪声限值,假设声源特性 属线性声源,声衰减量L为: L= 10LG(R2/R 1) (DB)(A) R 1消声器出口处噪声限值点到声源点距离; R2整车噪声限值测点到声源点距离. 消声器消声量的确定  现以轻型汽车计算为例,已知整车车外加速行 驶噪声限值LA=84DB(a),R1=0.5m(按消声器试 验规范 ) , R2=7.5m( 按整车噪声试验规 范),L=10LG(R2/R1)=10LG(7.5/0.5)=11.6 (DB) (A) 消声器出口噪声限值LM=L+LA=95.6 (DB)(A). 轻型车发动机排气声压级为120DB(A),那么消 声器的消声量应大于120-95.6=24.4 (DB)(A) 消声器的扩张比 消声器的扩张比 消声器的截面积和消声器进口截面积之 比为扩张比（M）。 轿车消声器的扩张比为:M为12～15 如M11消声器的扩张比为12.5 消声器级数的确定 一般采用两级或三级消声器, 除消声器 外壳采用多层钢板复合结构外,排气管道 也增加隔声盖板,在外壳等隔声表面喷涂 高阻尼复合材料. 消声器内部结构设计 消声器内部结构的设计是一个很复杂的课 题。 消声器将声能转化为热能。 按消声器的消声机理，可分为阻性消声器、 抗性消声器和阻抗复合型消声器三类。  目前的汽车消声器的设计中，主要结构采 用抗性消声原理 。 隔声\减振及防腐措施  隔声可采用两种不同厚度的钢板卷制消声器外 壳,若要求更高隔声效果,可在两层钢板中间夹 一层非金属材料衬垫,外层钢板厚0.8- 1mm, 中间 衬垫厚0.5mm, 内层钢板厚0.5-0.6mm 。  减振消声器的,可在固定方法上采用不同阻尼 (或不同