汽车构造教案
二、进气管
4。催化器的材料：
国外所使用的催化剂均系贵重金届，净化率高，寿命长但成本高。因此一般
车辆排气系统设计规范
车辆排气系统设计规范 1、目的 随着环保法规对车辆排放的要求越来越高，排气系统在车辆的系统组成和系统设计中，越来越占有重要的地位。为使排气系统满足各阶段国家及地方法规的要求，提高对排气系统的设计和制造质量水平，需对车辆的排气系统的设计提出较规范的要求，以便在设计和制造过程中，参照执行。 2、设计规范 2.1 排气系统及消声器的设计输入 2.1.1 车辆产品的排气系统的配置和走向，依所配车辆的总体结构布置的需要来设计。而消声器的性能开发则需要依所配发动机及其对排气系统的具体要求。在初步设计选型时，应将发动机的有关性能参数及其上的关键件的基准要素等（如曲轴箱后端面与曲轴主轴线的交点坐标、动力线偏移量及倾角等），作为设计条件输入设计，作为消声器选型及性能开发的依据之一。并根据国家、地方及企业有关法规和标准的要求，对系统和消声器的性能设计目标提出要求，见附录1。 2.1.2 排气系统及其消声器在进行初步选型设计时，必须对系统进行结构方案分析和匹配计算分析，并提供选型设计分析报告，见附录2。 2.2 设计原则 2.2.1 排气系统及其消声器的设计，应使排气阻力尽可能的小，以使其对发动机的功率损失尽可能小。 2.2.2 排气系统及其消声器要有较好的音质和较低的音强，即应有较大的插入损失。 2.2.3 排气系统及其消声器要有较好的外观和内在质量及较长的使用寿命。 2.3 排气系统的设计要求和布置 2.3.1 排气管内径的确定在结构布置允许的情况下，排气管内径应尽可能大些，以降低管道内得气流速度，减少气流阻力产生的功率损失和再生噪声。一般应≥发动机排气歧管出口内径。或根据发动机排量等参数，按公式(1) 计算初步确定排气管内径。 D=2 √Q/(πV) (1) 式中：Q—发动机排量；V—气流速度，一般取50~60 m/s 。 2.3.2 排气管的布置和转弯，应使排气尽可能顺畅。管的中心转弯半径一般应≥（1.5~2）D，其折弯成型角应大于90o，以大于120o为宜。整个系统的管道转弯数应尽可能少，一 １
汽车排气系统CAD/CAE集成开发方法 华中科技大学张杰金国栋钟绍华傅强 摘要：本文探讨了一种新颖的汽车排气系统CAD/CAE 集成开发的思路和方法，此法将传统的经验设计理论与先进的专业软件应用结合起来。首先明确系统的需求和目标，然后建立起排气系统集成开发的环境，运用软件工程的思想进行整体规划和程序开发的模块化，这种设计方法在很大程度上提高了设计精度和功效。文中以消声器为例给出了其设计方法和在软件上实现的流程图。 关键词：排气系统集成开发催化转换器消声器 1 排气系统开发现状分析 日益严格的排放法规和人类环境意识的增强对汽车节能净化提出了高标准的要求，而排气系统作为现代内燃机动力汽车的一个重要总成，其性能直接决定了发动机排气损失以及污染物和气动噪声的排放量，因此如何对排气系统进行有效的设计分析，如何使其与发动机合理匹配等，就成为现代汽车节能与净化的关键技术之一。 在我国长期以来，汽车排气系统的开发仍然停留在各部件单一设计，依赖简单理论估算、经验设计和大量试验的基础上[1]，这样不仅费时费力，给排气系统结构和性能的进一步优化带来困难；而且，单独对消声器或催化器局部分散设计不能完全反映排气系统的整体耦合特征，难以设计出令人满意的产品。随着计算机软硬件技术以及计算流体力学(CFD)等仿真分析软件的飞速发展，一些商用软件逐渐完善，成为研究设计人员的有效工具。例如通过对催化器和消声器进行数值模拟研究其阻力特性等[2]，这一方面为结构优化提供充分的理论指导，另一方面也大大降低了实际试验的工作量，缩短设计周期，并且可以探索多种可能设计。 然而单一的商用软件往往不能满足复杂系统的整体开发，而需要选择相关软件进行二次开发和科学集成。目前针对整个排气系统进行集成开发研究的还未见报道。为满足排气系统模块供应商产品开发的需要，我们选择了一些有专业特点的设计与分析软件，以数据库管理系统为纽带，以VC++为开发语言，对这些软件进行了集成和二次开发，初步完成了汽车排气系统CAD/CAE 软件，使其能在一个用户界面下完成整个排气系统的设计（CAD）与分析（CAE）功能，使传统的经验设计向精确的理论设计过渡，很大程度上提高了设计精度和功效。 2 排气系统CAD/CAE 系统的任务和功能 2.1 任务要求
排烟系统计算公式 001/已知排烟风机风量是22000CMH，275Pa，3Kw，排烟口为2个， 尺寸是1000*500，请问风口风速是多少？ 2011-10-3117:06qinge_2003|分类：工程技术科学|浏览2356次 如果换成800*500风口，风速相差多少呢？ 我有更好的答案 分享到： 举报|2011-11-0118:00网友采纳 风口风速为：22000÷3600÷2÷0.5（风口面积）=6.11m/s，如果换成800*500，则为22000÷3600÷2÷0.4（风口面积）=7.64m/s
A——风管截面积，单位：㎡； v——管内风速，单位：m/s。 004/知道了风机的风量和风口怎么计算风管的大变小以及长度 2013-12-2114:18137****5107|分类：数学|浏览495次 如：风机是37kw/29000~37000的风量、吸风口是直径550，主管道的总是50米，有37个直径120吸风口！550的吸风口要变多大的管道？变多少节才能保证120的吸风口的风量一样？求解（写公式、一定要说明公式的符号代表什么？、举例） 我有更好的答案 分享到： 2013-12-2116:36提问者采纳 Q=3600A·v Q——风量吗，单位：m3/h； A——风管截面积，单位：㎡； v——管内风速，单位：m/s。 3600——小时（h）和秒（s）的换算常数。 不知道你的系统是用来做什么的！如果是通风（消防排风、送风，油烟排风），主风管风速一般取8~12m/s，支管风速一般取6~8m/s
；如果是空调管道，主风管风速一般取6~10m/s，支管风速一般取4 ~6m/s；如果是除尘，就得考虑颗粒或粉尘的比重，一般主风管风速在16m/s以上，支管风速一般取18m/s以上。 至于风管怎么变，每节多大管径，都得看你现场管路布置和风口位置等，真的没法帮你！ 至于550m3/h、120m3/h风口要多大，也得看你的系统是用来做什么的！ 其实，利用公式，你自己也会计算，这里就不帮你做了！ 譬如，风量1800m3/h的风管，管内风速取8m/s，则可以利用公式计算出风管的截面积需要多大！ 套公式即： 1800=3600×A×8 j计算得，A=0.0625㎡。 如果我们用250×250mm的风管，刚好！ 005/根据风速和风量如何求风机的功率 2009-11-2813:19yanyanxinyuhan|分类：学习帮助|浏览1880次 我有更好的答案 分享到： 2009-11-2813:38网友采纳
汽车电控发动机—排气系统故障排除
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工程技术（技师）学院 实习课教案 2016至2017学年第二学期7周 授课班级：15汽修大专 班 课题名称 汽车排气系统故 障排除 工时 24 序号 设备工具 全车电气设备实训台、发动机实训台、实车 实习地点 学生人数 汽修实习间 51人 材 料 无 审批签字 年 月 日 需用仪表量 具 万用表 课 题训练内容 1、氧传感器的检测 2、氧传感的故障排除 课 题训练目标 1 了解全车系统工作原理，及电路。 2 掌握基本检测方法 实习指导教师： 组织感恩教育 一、课题名称：汽车排气系统故障排除
二、目的： 掌握1、氧传感器的检测 2、氧传感的故障排除 三、工时：练习24小时 四、需用设备： 1、全车电气设备实训台、、汽车发动机设备实训台 2、万用表 五、材料：无 六、功能介绍： 对汽车排气系统进行故障检测，能独立完成故障的维修。 七、安全及注意事项： 实训安全操作规程 （1）实训学生必须认真学习学院有关实训安全管理规定和安全要求的文件。执行文件中的规定。 （2）注意安全防火，正确使用灭火器材，不允许带火种进入实训室。如果学生无意将火种带入实训室，必须交给实训老师保管处理。 （3）爱护设备、仪器、仪表，严格按照操作规程作业，正确合理是使用设备、仪器和仪表，确保完好无损。 (4) 爱护实训车辆，学生在作业前必须穿上工作服，并在车辆的两侧叶子板和前脸上面摊上防护垫，保护车身漆膜不损伤。 （5）在没有实训老师同意的情况下，不准触摸动用交流电源和交流电设 备 八、课题练习： （一）氧传感器的一般检测方法 1.检查氧传感器加热器电阻。拔下氧传感器插头，用万用表电阻档测量 传感器侧1、2号插头间的电阻值，具体标准应查阅具体车型的维修手 册，但一般来说，应在4～40之间，如果不符合标准值，应更换氧传感 器。 2.检查氧传感器反馈电压。查阅所测车型的维修手册，找氧传感器信号 线，用电线中的铜丝插入相应手术的插孔。然后插好插接器，用万用表 直流电压档测量铜丝对负极的电压。注意必须使用数字式万用表，并且 铜丝绝对不能搭铁，否则将不可恢复性地损坏氧传感器。此时起动发动 机并使水温达到至少80℃，使发动机多次达到2500r/min后使发动机转
贵州航天职业技术学院 毕业论文 题目：发动机进排气系统论文 系别：汽车工程系 专业：汽车检测与维修 班级：中德 1 班 学生姓名：宋三明 学号：A143GZ0310104009 指导老师：郭丽丽
摘要 进排气系统作为发动机的五大系统之一，它性能的好坏，直接影响着发动机的性能，而发动机作为汽车的心脏，当然不能有丝毫的懈怠，所以，进排气系统在此扮演着重要的角色。 关键字：五大系统之一，进气系统，排气系统，性能
目录 前言---------------------------------------------------------------1 1 进气系统---------------------------------------------------------2 1.1 进去系统的功用-------------------------------------------------2 1.2 进气系统的组成-------------------------------------------------2 1.2.1 空气滤清器-------------------------------------------------2 1.2.2 空气滤清器的组成和功用-------------------------------------2 1.2.3 空气滤清器应用领域和作用类型-------------------------------2 1.3 节气门---------------------------------------------------------3 1.3.1 电动节气门的组成-------------------------------------------3 1.3.1 节气门作用-------------------------------------------------3 1.3.2 节气门驱动方式---------------------------------------------3 1.3.3 节气门的故障特征-------------------------------------------3 1.3.4 节气门如何清洁和手工初始化方法-----------------------------3 1.4 进气歧管和垫的功用---------------------------------------------4 1.4.1 进气歧管的作用---------------------------------------------4 1.4.2 塑料进气歧管的优越性和其材料的要求-------------------------4 1.4.3 进气歧管垫的作用-------------------------------------------5 2 排气系统 2.1 排气歧管的组成-------------------------------------------------6 2.2 排气系统的三个主要功能-----------------------------------------6 2.2.1 排气歧管和垫-----------------------------------------------6 2.2.2 消音器-----------------------------------------------------6 2.2.3 三元催化器和氧催化器---------------------------------------6 三发动机进排气系统故障判断 3.1 空气的清洁-----------------------------------------------------7 3.2 空气的检查方法-------------------------------------------------7
奇瑞汽车有限公司设计指南 编制： 审核： 批准： 发动机工程研究一院
目录 一、主题与适用范围 1、主题 2、适用范围 二、排气消声系统的总成说明及功用 三、设计应用 1、设计规则和输入 2、设计参数的设定 2.1 尺寸及重量 2.2 排气背压 2.3 功率损失比 2.4 净化效率 2.5 加速行驶车外噪声 2.6 插入损失以及传递函数 2.6.1 插入损失 2.6.2 传递函数 2.7 尾管噪声 2.8 定置噪声 2.9 振动 3、系统及零部件的设计 3.1 系统布置 3.1.1 布置原则 3.1.2 间隙要求 3.1.3 吊钩位置的选取
3.1.4 氧传感器孔的布置 3.2 消声器的容积确定 3.3 排气管径的选取 3.4 消声器 3.4.1 消声器的截面形状 3.4.2 消声器内部结构 3.5 净化装置 3.6 补偿器 3.6.1 波纹管 3.6.2 球形连接 3.7 橡胶吊环 3.8 隔热部件 3.9 材料选择 3.9.1 排气管、消声器内组件 3.9.2 消声器外壳体 四、排气消声系统的设计开发流程 五、修订说明 六、参考文献列表
一、主题与适用范围 1、主题: 本指南规定了与汽车发动机相匹配的排气消声系统的系统匹配，零部件设计以及开发的流程等。 2、适用范围: 本指南适用于奇瑞所有装汽油或柴油发动机的M1类车的排气消声系统设计二、排气消声系统的总成说明及功用 排气系统包括排气歧管、排气管、排气净化装置、排气消声装置、隔热部件、弹性吊块等。一般地，排气系统具有以下一些功用： (1)、引导发动机排气，使各缸废气顺畅的排出； (2)、由于排气门的开闭与活塞往复运动的影响，排气气流呈脉动形式，排气门打开时存 在一定的压力，具有一定的能量，气体排出时会产生强烈的排气噪声，气体和声波在管道中摩擦也会产生噪声,因此在排气系统装有排气消声器来降低排气噪声； (3)、降低排气污染物CO,HC,NO X等的含量，达到排气净化的作用； 注：在本指南中，我们将只介绍排气管和排气消声装置的详细设计，对排气歧管和排气净化装置的详细设计见其他设计指南。 典型的排气消声系统如图1所示： 图1 三、设计应用
汽车排气系统运动包络面的计算顾彦 宋艳冗 汪晓虎 刘禹 泛亚汽车技术中心有限公司
汽车排气系统运动包络面的计算 Calculation of the Envelop of the Exhaust System 顾彦 宋艳冗 汪晓虎 刘禹 (泛亚汽车技术中心有限公司，上海，201201) 摘要: 本文运用MSC Nastran线性接触，建立了汽车排气系统运动包络面的计算方法。与通常的非线性有限元以及多刚体方法相比，本方法具有更精确、高效的特点。 关键词: 排气系统，线性接触，MSC Nastran Abstract: The linear gap in MSC Nastran is used to establish the calculation method of the envelop of the exhaust system. Compare with the nonlinear FEM and the multi-body analysis, this method is more efficient and accurate Key words:Exhaust system, Linear Gap, MSC Nastran 1简介 排气系统性能对整车的各项性能有很大的影响，在设计阶段进行排气系统各项性能的预测具有重要的意义，文献[1]从振动角度，建立了利用MSC Nastran确定优化的悬挂点位置的方法，文献[2]则从声学角度，利用MSC Nastran的声学有限元进行了汽车排气系统消声性能的预测。 由于振动噪声性能的要求，汽车的排气系统一般是通过吊耳柔性地与车身相连接。在汽车使用过程中，整个排气系统有较大的运动幅度，可能会造成排气系统与车身或地面相碰，直接影响车辆的性能甚至对零部件产生损伤。因此，在设计阶段，预测排气系统的振动噪声性能的同时，必须对排气系统的运动包络面进行评估，以寻找最平衡的方案。 通常的计算运动包络面的方法是用多刚体动力学，将排气系统简化为刚体或柔性体，将吊耳简化为非线性弹簧。对于排气系统吊耳，通常只能提供一个主方向的非线性刚度，另外五个方向的刚度无法准确提供。这就造成用用多刚体动力学计算运动包络面的精度问题。另一种方法是采用非线性有限元，建立详细的吊耳的有限元模型，定义接触，这样做的好处是比较精确，但计算时间较长。由于在排气系统设计过程是反复迭代优化的过程，非线性计算将带来时间和效率的问题 其实，在排气系统运动包络面计算模型中，只有吊耳部分呈现较强的非线性，并且这些非线性是由于接触造成的。我们采用MSC Nastran的线性接触 (linear Gap)，计算排气系统的运动包络面。
进气系统的计算 1、进气系统的作用 ?向发动机提供清洁、干燥、温度适当的空气进行燃烧以最大限度地降低发动机磨损并保持最佳的发动机性能。 ?在用户接受的合理保养间隔内有效地过滤灰尘并保持进气阻力在规定的限值内。 ?灰尘是内燃发动机部件磨损的基本原因，而大多数灰尘是通过进气系统进入发动机的。 ?水会损坏/ 阻塞空气滤清器，并且可能使发动机和进气系统发生腐蚀。?进气温度高意味着进入发动机的空气密度下降，这将导致排烟增加、功率下降、向冷却系统散热量增加、发动机温度升高。. ?进气温度过低会导致柴油无法被压燃，发火滞后，燃烧不正常－－－这又可引起冒黑烟、爆震、运转不稳（特别是怠速时）和柴油稀释机油。 2、进气系统计算 (1) 非增压发动机计算 选择空气滤清器关键参数是要求能够满足流量要求，在满足流量要求情况下阻力尽量低，以改善发动机性能。对于四冲程自然吸气式发动机，空气流量由下式计算： Ga=ηv.V h.n.ρa/120 kg/s Ga=ηv.V h.n.60/2000 m3/h 式中：ηv为发动机充气效率，对于自然吸气式柴油机可取0.9，对于汽油机可取0.85；n为发动机标定转速（r/min）；v h为发动机排量(m3)；ρa为空气密度（kg/ m3)。ＣＡ４１１３发动机所需空滤器进气量就可以根据这个公式计算如下： Ga=ηv.V h.n.ρa/120=0.9·0.005014·2800·1.293=0.136 kg/s 而对于增压发动机空气流量计算比较复杂，可按下面介绍的柴油机增
压参数估算的方法进行计算。 （2）增压柴油机进气量的估算： ?经验公式法（一）： 德国ＫＫＫ公司增压柴油机进气量Ｇａ＝ ·Ｎe/3600 Kg/s Ｇａ＝ ·Ｎe/1.293 m 3 /h 式中：Ne 为发动机功率(kw) 为经验参数，ＫＫＫ公司对车用柴油机推荐值为６.２～６.８．该公式的计算精度较高，误差基本都在１０％以内． CY4102BZQ 、CA4113Z 、YC4110ZQ.发动机所需空滤器进气量计算如下： CY4102BZQ ： Ｇａ＝ ·Ｎe/3600＝６.８·８８/3600＝１．６７Kg/s ＝４６５L/m 3 ?经验公式法（二）： Q —发动机所需进气量 V —发动机排量 n —发动机转速 a1—充气系数，柴油机取0.85,汽油机取0.75 a2—扫气系数，四缸以上取1 A — 增压系数，低增压取1.3,中增压取1.6,高增压取2.2 ?经验公式法（三）： Qe= n (转) × V ×60/1000/2 V —发动机排量 n —发动机转速 以上经验公式计算的为发动机的最大进气量。 但是在实际使用中，我们选择空滤器的额定流量一般按发动机在标定工况下实测的流量的 1.15~1..3倍来选取，没有发动机实际进气流量的，可按以上公式估算发动机）（h V Q /m A a a n 03.03 21????=
一种排气背压的计算方法 许亚峰周维 华晨汽车工程研究院动力总成综合技术处，沈阳，110104 摘要：应用GT-Power软件，建立某排气系统的一维计算模型，利用EndFlowInlet模块，快速计算排气系统背压并与台架试验结果进行对比。试验结果表明，用该计算方法能够快速准确地计算出排气背压。 关键词：排气系统；背压；GT-Power软件 A kind of Calculation Method for Exhaust Back Pressure XU Yangfeng, ZHOU Wei (Brilliance Auto R&D Center Powertrain Integrated Technology Section,Shenyang Liaoning 110104,China) Abstract: The GT-Power software was applied to establish one-dimensional model of a exhaust https://www.doczj.com/doc/d42037262.html,ing EndFlowInlet module,the back pressure of the exhaust system was calculated quickly and it was compared with bench test result. The experimental results show that this method can be used to calculate exhaust backpressure rapidly and accurately. Keywords: Exhaust system; Back pressure ; GT-Power software 引言 发动机排气系统的主要功能除了能顺利的将废气排出、降噪，在排气系统的开发过程中，排气背压是关键的设计目标之一，排气背压的大小直接影响着发动机的功率损失和噪声水平。 本文提出了一种排气系统背压的开发方法，该方法通过建立排气系统的三维模型，并离散成一维模型，利用其中EndFlowInlet模块迅速建立背压计算模型，对排气系统背压进行预测，由于该方法不需要建立发动机模型，计算过程中采用一维动力学仿真，所以整个计算过程非常快。 1排气背压对发动机性能的影响 1.1不同的排气背压下发动机性能数据 为了验证排气背压对某发动机性能的影响，分别制作的两套排气系统，背压分别是51.4kpa、48kpa。搭载到发动机台架试验进行性能测试，来验证排气背压对功率、扭矩、燃油消耗率的影响。一催前测量点背压如图1所示，不同背压下发动机功率、扭矩、燃油消耗量分别如图2-4 所示。 简介：作者许亚峰 1988.6 男工学学士学位助理工程师排气系统NVH设计方向邮箱：yafeng.xu@https://www.doczj.com/doc/d42037262.html,
车辆排气系统设计规范范文 1、目的 随着环保法规对车辆排放的要求越来越高，排气系统在车辆的系统组成和系统设计中，越来越占有重要的地位。为使排气系统满足各阶段国家及地方法规的要求，提高对排气系统的设计和制造质量水平，需对车辆的排气系统的设计提出较规范的要求，以便在设计和制造过程中，参照执行。 2、设计规范 2.1 排气系统及消声器的设计输入 2.1.1 车辆产品的排气系统的配置和走向，依所配车辆的总体结构布置的需要来设计。而消声器的性能开发则需要依所配发动机及其对排气系统的具体要求。在初步设计选型时，应将发动机的有关性能参数及其上的关键件的基准要素等（如曲轴箱后端面与曲轴主轴线的交点坐标、动力线偏移量及倾角等），作为设计条件输入设计，作为消声器选型及性能开发的依据之一。并根据国家、地方及企业有关法规和标准的要求，对系统和消声器的性能设计目标提出要求，见附录1。 2.1.2 排气系统及其消声器在进行初步选型设计时，必须对系统进行结构方案分析和匹配计算分析，并提供选型设计分析报告，见附录2。 2.2 设计原则 2.2.1 排气系统及其消声器的设计，应使排气阻力尽可能的小，以使
其对发动机的功率损失尽可能小。 2.2.2 排气系统及其消声器要有较好的音质和较低的音强，即应有较大的插入损失。 2.2.3 排气系统及其消声器要有较好的外观和内在质量及较长的使用寿命。 2.3 排气系统的设计要求和布置 2.3.1 排气管内径的确定在结构布置允许的情况下，排气管内径应尽可能大些，以降低管道内得气流速度，减少气流阻力产生的功率损失和再生噪声。一般应≥发动机排气歧管出口内径。或根据发动机排量等参数，按公式(1) 计算初步确定排气管内径。 (1) 式中：Q—发动机排量；V—气流速度，一般取50~60 m/s 。 2.3.2 排气管的布置和转弯，应使排气尽可能顺畅。管的中心转弯半径一般应≥（1.5~2）D，其折弯成型角应大于90o，以大于120o为宜。整个系统的管道转弯数应尽可能少，一般情况下不多于6个。排气尾管段的方向应与水平面纵向下弯5o~10o，出口方向应尽可能指向地面的车身投影的纵向中线。 2.3.3 排气管道及消声器的材料，除卡车和低档乘用车可以采用镀铝钢板及卷管外，排气管道和消声器一般应采用SUH403、SUH409等耐热不锈钢板、管,以保证排气系统的外观并具有较长的使用寿命。排气管壁厚一般应大于1.2 mm，双层管≥2×0.5mm。对于消声器的板厚和层数等，除要考虑系统的质量外，同时应根据车型档次、
Q/S L K 上海申龙客车有限公司企业标准 Q/SLK00001-2009 发动机排气系统设计准则 2009-02-01发布2010-03-01实施 上海申龙客车有限公司发布
目次 前言…………………………………………………………………………………………………II 1 范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3符号、代号、术语及其定义 (1) 4 设计准则 (1) 5 底盘总布置设计要求 (1) 6 模块化设计要求 (1) 7标准化结构、零部件 (1) 8 数据表达要求 (1) 9 部件（材料）选用要求 (1) 10设计计算 (1) 11 设计评审要求 (1) 12装车质量特性 (1) 13输出图样和文件的明细 (1) 14制图要求 (1)
前言 本标准由上海申龙客车有限公司提出。 本标准由上海申龙客车有限公司技术中心归口。 本标准起草单位：上海申龙客车有限公司技术中心。 本标准主要起草人：
发动机排气系设计准则 1 范围 本标准规定客车产品发动机排气系统的设计、试验及评审规范； 本标准适用于客车产品发动机排气系统设计过程控制、试验标准的确定及设计效果的评审验收； 本标准不适用于非客车类产品的排气系统设计及应用规范。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/T 4759-1995 内燃机排气消声器测量方法 GB/T 4760-1995 声学消声器测量方法 QC/T 630-93 汽车排气消声器性能试验方法 QC/T 631-1999 汽车排气消声器技术条件 3 符号、代号、术语及其定义 3．1 排气消声器 排气消声器为具有吸声衬里或特殊形式的气流管道，可有效地降低气流噪声的装置。 3．2插入损失 消声器的插入损失为装置泊声器前后，通过排气口辐射声功率级之差。符号：D，单位；dB。3．3 功率损失比 消声器的功率损失比是内燃机在标定工况下，使用消声器前后的功率差值和没有使用消声器时功率值的百分比。符号γ。 3．4 诽气背压 按Qc／T 524设置排气背压测量点(离发动机排气管出口或祸轮增压器出口75mm处，在排气连接管里测量，测压头与管内壁干齐)，当分50银消算器劝带空瞥时，测点处纳相对压力值之差。符号：AP，单位：kPa。 ΔP＝Pex2- Pex1． 式中；ΔP——排气背压，kPa； Pex1——带消声器时测点的相对压力，kPa； Pex2——不带消声5E(印带空管)时测点的相对压力，kPa。 4 设计准则 4.1 应满足的安全、环保和其它法规要求及国际惯例 4.1.1 试验道路、条件及试验准备应满足GB/T 4759-1995（内燃机排气消声器测量方法）、QC/T 630-93 （汽车排气消声器性能试验方法）之规定； 4.1.2 消声器等部件的性能、使用要求应满足QC/T 631-1999（汽车排气消声器技术条件）。 4.2 应满足的功能要求 4.2.1 在保证发动机最佳性能的同时，把所有排气安全地运离发动机并安静、顺畅地排到大气中去。 4.2.2 排气系统必须把排气噪声削减到符合法令、标准或工业上公认的要求水平； 4.3 应达到的性能要求 4.3.1 需安装排气制动装置时，排气制动阀不超过发动机允许的最大背压； 4.3.2 排气系统应能够防止路面积水，雨水或者冲洗用水进入发动机或增压器；
密级： 编号： 排气设计验算报告 项目名称： 项目编号： 编制：日期： 校对：日期： 审核：日期： 批准：日期：
目录 1 排气系统 (3) 1.1 排气系统的任务 (3) 1.2 系统的要求和总体设计原则 (3) 1.2.1 要求 (3) 1.2.2 总体设计原则 (3) 1.3 排气系统的组成 (3) 1.4 选用的消声器及三元催化器的基本参数 (4) 2 排气系统的设计和验算 (4) 2.1 消声器 (4) 2.1.1 功用 (4) 2.1.2 结构和原理 (5) 2.1.3 消声器容积验算 (5) 3 三元催化器的选用 (9) 4 其它联接管路直径 (10) 5 结论 (10) 6 参考资料 (12)
1 排气系统 1.1 排气系统的任务 排气系统的作用是降低排气噪音、防止排气漏气、保持排气通畅、 降低有害物质的排放，从而达到汽车正常运行，保护环境。 1.2 系统的要求和总体设计原则 1.2.1 要求 1．各级消声器总漏气量在保持压力30kPa时不超过100L/min。 2．噪声应符合国家标准GB1495-2002。 3．排气背压应小于行业标准要求的26.7kPa。 4．寿命不低于75000km或三年，三年后插入损失不得减少6dB, 功率损失比不得增加3% 5．工作环境温度 500℃～835℃。 6．排放要求达到欧3标准。 1.2.2 总体设计原则 根据上述要求采用一级三元催化器、装有一级消声器和终极消 声器的二级消声。为了改善发动机的振动对排气系统的影响，在排气 管的前部装波纹管。其余各管路的连接采用法兰盘连接型式,中间加 装金属密封垫采用螺栓、放松螺母压紧。 1.3排气系统的组成 排气系统由排气管、三元催化器、消声器、消声器排气管、氧传 感器等部件组成。
排气系统 排气系统的主要作用是降低排气噪声，防止排气泄漏，保持排气畅通，特别是排气系的阻力非常重要，如果阻力过大，将引起发动机输出功率降低，油耗增加，自由加速烟度过大，有害排放物增多，整车加速也将受到影响，因此对排气系统的结构设计应给予足够重视。 发动机排气压力一般为0.3~0.5Mpa ，温度为500℃~700℃，这表明排气具有一定的能量，同时由于排气具有间歇性，在排气管内引起排气压力的脉动。若将发动机排气直接排放到大气中必将产生强烈的噪音。 排气消声器是具有吸声衬里或特殊形式的气流管道，它是通过逐渐降低排气压力和衰减排气脉动，使排气能量消耗殆尽。它不但要满足车辆噪声的要求，又要满足排气阻力的要求，还要满足消耗功率尽可能少的要求。因此，消声器的设计很重要。 1.排气消声器容积的选择 方法（一）： 美国Nelson 消声器公司推荐消声器容积计算公式 式中： 从公式中可以看出，消声器容积与发动机排量成正比。 方法（二）： 方法（三）： 根据实验，一般消声器的大小为发动机排量的3-5倍，客车不同于轿车，有较大空间布置消声器，因此，消声器可选择较大尺寸，在此我们可以选择消声器为发动机排量的5倍。 还有几种计算消声器容积的方法，在此不一一列举。 值越大 消声器级别越高可取修正系数发动机排量，冲程数缸数 发动机转速消声器容积Q Q V i r n V st ,,62,L . min /,-------τ） （L V *)A A A (st 321++=V
2. 排气流量的计算 Q=（b T +273）ψi Q /（s T +273） 式中：b T ——排气温度，℃； s T ——进气温度，℃； ψ——取0.98 i Q ——进气流量 3. 排气管径的计算 排气管的直径为d ，则排气管的截面积为： 排气气流的速度为v ，则 根据实验要求，一般要求排气速度在70—90m/s ，从而求得排气管直径。进而，选择接漏合适的消声器。 4. 排气管长度的计算 （1）发动机基频噪声的计算 实验中发现，随着尾管长度的增加，消声器的截止频率移向低频区域，消声效果也增加。当尾管增加到某某以长度时，排气噪声会突然增大，若超过此长度再增加其长度，消声效果又继续增加。这种现象可以理解为尾管的共振频率与发动的固有频率及其高次谐波相叠加的结果。 发动机振动的固有频率，与排气门周期性开启时内燃机突然以极高速度喷出有关。这种气流冲击到排气管道内气门附近的气体上，使其产生巨变而形成压力波，从而激发强烈的脉动噪声。这种噪声是一种典型的低频噪声。我们称之为基频噪声。 基频噪声频率显然和每秒钟的排气次数有关，即发动机的爆发频率相同。基频噪声的频率为 z —发动气缸数； n —发动机转速； τ—冲程系数，对两冲程发动机τ=1，四冲程发动机τ=2； （2）尾管长度计算 基频的波长为 λ=2πf/c c —声速，m/s ；