汽车排气系统(消音器)设计流程
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汽车排气消声器的设计与工艺二ΟΟ一年十二月汽车排气消声器的设计与工艺1表1.1 不同媒质中的声速第1章 有关的声学基本概念1.1 声波与噪声声的本质是物质的振动。
振动源的振动,通过介质(媒质)产生的振动,即声波,传到人耳引起对耳膜等的作用,使人感到声音。
声波(介质的振动)可以在固态、液态或气态介质中传播,介质的质点在其平衡位置附近振动,而介质并不传播出去,传播出去的只是声波。
声波每秒钟振动的次数,称为声频,以f 表示,单位为赫兹(Hz ),每秒振动一次为1Hz ,人耳可以感觉到的声频只在f=20~20000Hz 范围内。
声波在媒质中传播的速度称为声速,以C 表示,单位为米/秒,几种媒质中的声速如表1.1所示。
声音在空气中的传播速度随温度的变化为:C=C 0+0.6t 其中:C —声速C 0—在0℃时空气中的声速 t —空气中的温度(℃)同一声波的相邻波同相位点间的距离称为波长,以λ表示,它与频率f 及声速之间关系为:λ=C/f 单位为:米声波和其它波一样,可以产生反射、折射、绕射、干涉和共振等现象。
两个独立的声波同时传播时,相互间的现象是:一方面,各自保持其原有的频率、波速和传播方向不变,继续传播。
另一方面,传播介质的质点的振动,是两个波的合振动,称为声波的叠加。
由此,两个频率相同,相位差恒定,同向传播的声波产生的叠加,称为声波的干涉,该两个声波,称为相干波。
而两个振幅和频率相同的相干线,在同一直线上沿相反方向传播,产生的叠加称为驻波,其特点是在固定的空间合成波的零点(波节)和波幅最大点(波腹)。
两个频率不同,振动方向与相位无固定规律的声波,相互间在传播中,也使某些点振动加强或减弱,但其结果与没有相互作用时的情况相同,则这两个声波称为不相干波。
噪声是由大量频率不同的,一般都是不相干波的声波组成,其特点是振动的非周期性,表现为紊乱、断续的随机振动。
1.2 声的客观度量及频率(频程)1.2.1 媒质在声波的作用下,其中某些点的压力产生强弱变化,这种压力超过静压的值,称为声压,用p 表示,单位为:牛/米2,瞬时声压有正负变化,不能单纯相加,为了表示声压超过静压的程度,一般用有效声压表示,即用一定时间内瞬时声压的均方根值来表示,⎰=Tdt )t (p Tp 021(N/m 2)其中:p (t )——瞬时声压(N/m 2) T ——某时间间隔(s )声波的传播,使声能也得以传播,在垂直于声波传播方向的单位面积上,单位时间内通过的声能,称为声强,以I 表示,单位为:w/m 2。
1.1 主题本指南制订了与汽车发动机相匹配的消声排气系统的开发流程及设计指南;1.2 适用围本指南适用于汽车消声排气系统的设计开发2. 参考标准和相关文件QC/T 631—1999 汽车排气消声器技术条件QC/T 630—1999 汽车排气消声器性能试验方法QC/T 58—1993 汽车加速行驶车外噪声测量方法QC/T 10125—1997 人造气氛腐蚀试验盐雾试验3.定义3.1 排气消声器排气消声器是具有吸声衬里或特殊形式的气流管道,可有效的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消声器前后,通过排气口辐射的声功率级之差。
3.3 排气背压按QC/T524设置排气背压测量点,当分别带消声器和带空管时,测点处的相对压力值之差。
3.4 功率损失比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。
4.开发流程及设计指南4.1 接受产品开发任务并做好开发前的准备工作开发之初,需要了解如下信息,作为设计输入:1、发动机的排量、额定功率、额定扭矩等相关参数;2、整车底盘走向,空间布局;3、发动机对排气背压、功率损失比的要求;4、噪声标准的制定;(1)、插入损失大于35dB;(2)、整车车外加速噪声小于74 dB;4.2 方案设计1、消声器的容量设计计算消声器的容量关系到发动机的功率和扭矩,因此容量的设计将决定整车的动力性。
一般地,消声器的容量有如下的计算公式:Vm =k ×PVm =消声器的容量(L )K =0.14P =输出功率(Ps)2、消声器的位置确定可行方案不可行方案4中间轴橡胶部件(60mm)橡胶吊耳(40mm)燃油箱(50mm)传动轴护套(40m)保险杠(30mm)制动拉索(40mm)转向机护套(40mm)各相邻部件耐温在150℃以下的越远离排气系统越好,相对产生运动部件最少保证与排气系统的间隙大于25mm。
5、管径的选择根据发动机对排气背压的要求,并兼顾振动噪声的影响来选择合适的管径。
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)。
微型汽车排气消声器的设计与优化随着汽车产业的发展,越来越多的人选择购买汽车,但乘坐汽车时面临的一个普遍问题就是噪音。
汽车排气噪音是一种非常常见的噪音,因此,微型汽车排气消声器的设计与优化变得尤为重要。
本文将介绍如何设计和优化一个高效的微型汽车排气消声器。
首先,微型汽车排气消声器的主要设计目标是减少排气噪音和提高汽车引擎的性能。
为了实现这一目标,首先需要确定消声器的物理参数,包括长度、直径、材质和布局。
消声器的长度和直径必须满足一定的条件,以确保消声器能够吸收或反射来自排气管的声波能量。
材料会影响消声器的吸声能力,通常使用一些多孔材料或玻璃纤维等,以使消声器能够有效地吸收声波的能量。
消声器的布局应该避免排气管内的爆震并且要确保排气系统足够稳定。
其次,为了更好地优化消声器的设计,必须进行一系列的仿真实验,以测试各种设计参数的效果。
常见的优化方法通常是通过计算机模拟来测试消声器的表现。
消声器的性能和效果可以通过改变各种参数来进行评估和优化。
通过利用这些仿真实验,可以为消声器的最佳设计建立一个准确的模型。
最后,一旦模型被制作出来,就需要进行批量生产,以确保每个消声器都具有相同的吸声能力。
微型汽车排气消声器需要遵循一定的制造标准,并且需要进行严格的质量控制。
消声器的物理参数和吸声能力需要在大量生产之前进行测试,以确保每个消声器都是符合要求的。
在设计微型汽车排气消声器的过程中,有几个重要的点需要注意。
首先,需确保消声器具有良好的吸声能力,并减少排气系统的噪音。
其次,必须通过仿真实验进行优化和测试,并建立一个准确的模型。
最后,需要严格的质量控制和生产标准,以确保每个消声器都具有相同的吸声能力并且符合要求。
总之,设计和优化微型汽车排气消声器是一项关键的任务,涉及多个方面,需要经过认真的计划和测试。
然而,这个过程值得花费时间和精力,因为最终结果将对汽车的噪音控制和性能提高产生长远的积极影响。
除了上文中提到的设计和优化微型汽车排气消声器的基本内容,还有许多其他因素需要考虑。
消声器及排气管的设计消声器及排气管的设计消声器的主要作用是降低发动机的排气噪声,并使高温废气能安全有效地排出。
消声器作为排气管道的一部分,应保证其排气畅通、阻力小及足够强度。
消声器要经受500~700。
C高温排气,保证在汽车规定的行驶里程内,不损坏、不失去消声效果。
1、消声器的主要结构形式汽车消声器按消声原理与结构可分为抗性消声器、阻性消声器和阻抗复合型消声器三类1抗性消声器抗性消声器是在内部通过管道、隔板等部件组成扩张室、共振室等各种消声单元时,声波在传播时发生反射和干涉,降低声能量达到消声目的。
抗性消声器消声频带有限,通常对低、中频带消声效果好,高频消声效果差,货车多采用抗性消声器。
阻性消声器是在内部排气通过的管道周围填充吸声材料来吸收声能量达到消声目的的消声器。
对中、高频消声效果好,单纯用作汽车排气消声器较少,通常与抗性消声器组合起来使用。
阻抗复合型消声器是分别用抗性消声单元和吸声材料组合构成的消声器,它具有抗性、阻性消声器的共同特点。
对低、中、高频噪声都有很好的消声效果。
2、消声器的性能要求消声量大小以消声器的插入损失来评价。
插入损失是指装消声器前后在消声器出口某固定点测量的排气声压级之差。
D=L1-L2式中:D——插入损失,dBL1——安装消声器前在某点测量的排气声压级,dBL2——安装消声器后在某点测量的排气声压级,dB在实际测量时先测量不装消声器的排气噪声。
按插入损失定义,为保证测量点位置不变,用一根同消声器等长、管径与消声器进气管相同的空管代替消声器。
再测量装消声器时的排气声压级。
2 消声器功率损失评价发动机额定功率点的功率损失比R的计算公式为:R=(P1-P2)/P1×100%式中:P1——不带消声器而带空气管时的发动机功率,KWP2——带消声器后发动机功率,KW功率损失比要求为:重型车R≤3%;中型车R≤5%;轻型车R≤6%。
实际测量中,用直接测量消声器排气背压来评价消声器性能。
排气系统改装的流程和步骤详解汽车排气系统在整个发动机系统中扮演着非常重要的角色,它不仅能够将发动机燃烧后产生的有害气体排出,还能够对车辆的性能产生重大影响。
在汽车爱好者中,改装排气系统已经成为一种时尚趋势,许多车主都希望能通过改装排气系统来提高车辆的性能,增强驾驶乐趣。
但是,对于没有汽车维修经验的车主来说,改装排气系统可能会显得非常困难。
因此,在本文中,我们将为您详细介绍改装排气系统的具体流程和步骤,帮助您更好地了解这项工作。
1. 选择排气系统首先,您需要选择适合您汽车的排气系统。
在选择排气系统时,需要考虑车辆的品牌、型号、年份和发动机规格等因素。
同时,还要根据自己的需求选择不同的排气系统,如增加马力、提高油耗效率、改善声音等。
目前市面上有很多品牌的排气系统可供选择,比如Magnaflow、Flowmaster和Borla等,您可以根据自己的喜好和需求进行选择。
2. 准备工具和材料在进行排气系统改装之前,您需要准备一些基本的工具和材料,如扳手、扭力扳手、氧化氢传感器枪、油洒喷醇、软管卡子、螺丝和隔热材料等。
有些排气系统还需要额外的套件或管道等,这些都需要在开始改装之前准备好。
3. 卸下旧排气系统开始改装排气系统之前,必须先将旧排气系统卸下。
首先,使用扳手或扭力扳手拆下排气管上的板栓。
接着,将排气管从消声器中拆下,并将整个旧排气系统从车辆下面拆下。
4. 安装新排气系统在安装新排气系统之前,先将新排气系统拆开,并将所需的套件和管道等组合好。
如果您的新排气系统需要更改车身底盘的结构,最好在安装之前先确认安装位置和纵向位置。
接着,将新排气系统的前段和后段分别安装到车辆的底盘上。
在安装过程中,需要注意旋转排气管的角度,以确保它们不会碰到车身或其他部件。
5. 调整排气系统在安装完成后,需要进行一些细微的调整,以确保排气系统安装正确,并且没有任何松动或漏气的情况。
使用扳手调整排气管的角度,并确认消声器和排气管之间的卡子是否正确。
消声器及排气管的设计消声器及排气管的设计消声器的主要作用是降低发动机的排气噪声,并使高温废气能安全有效地排出。
消声器作为排气管道的一部分,应保证其排气畅通、阻力小及足够强度。
消声器要经受500~700。
C高温排气,保证在汽车规定的行驶里程内,不损坏、不失去消声效果。
1、消声器的主要结构形式汽车消声器按消声原理与结构可分为抗性消声器、阻性消声器和阻抗复合型消声器三类1抗性消声器抗性消声器是在内部通过管道、隔板等部件组成扩张室、共振室等各种消声单元时,声波在传播时发生反射和干涉,降低声能量达到消声目的。
抗性消声器消声频带有限,通常对低、中频带消声效果好,高频消声效果差,货车多采用抗性消声器。
阻性消声器是在内部排气通过的管道周围填充吸声材料来吸收声能量达到消声目的的消声器。
对中、高频消声效果好,单纯用作汽车排气消声器较少,通常与抗性消声器组合起来使用。
阻抗复合型消声器是分别用抗性消声单元和吸声材料组合构成的消声器,它具有抗性、阻性消声器的共同特点。
对低、中、高频噪声都有很好的消声效果。
2、消声器的性能要求消声量大小以消声器的插入损失来评价。
插入损失是指装消声器前后在消声器出口某固定点测量的排气声压级之差。
D=L1-L2式中:D——插入损失,dBL1——安装消声器前在某点测量的排气声压级,dBL2——安装消声器后在某点测量的排气声压级,dB在实际测量时先测量不装消声器的排气噪声。
按插入损失定义,为保证测量点位置不变,用一根同消声器等长、管径与消声器进气管相同的空管代替消声器。
再测量装消声器时的排气声压级。
2 消声器功率损失评价发动机额定功率点的功率损失比R的计算公式为:R=(P1-P2)/P1×100%式中:P1——不带消声器而带空气管时的发动机功率,KWP2——带消声器后发动机功率,KW功率损失比要求为:重型车R≤3%;中型车R≤5%;轻型车R≤6%。
实际测量中,用直接测量消声器排气背压来评价消声器性能。
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汽车排气系统(消音器)设计流程
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汽车排气系统设计是一个系统的工程。
按照目前国内汽车开发流程,排气系统设计主要参与方是主机厂和供应商两方。
由于国内主机厂大部分都不具备独立的消音器设计能力,因此,主机厂一般把排气包络交给供应商,由供应商复杂全程开发。
总体而言,排气系统的开发,主要受到发动机特性、总布置空间、声学目标和背压目标约束。
消音器的设计需要同时兼顾以上几个约束条件,在几个条件中寻找平衡点。
而这个过程,一般需要几轮甚至几十轮的方案优化才能实现。
那么,汽车排气系统设计的主要流程包括:。