排气系统消声器设计技术规范
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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。
编制日期:2020-6-17 编者:王雯版次:01 第1页共10页奇瑞汽车有限公司乘用车工程研究院车型部总布置科布置指南编制:王雯审核:批准:编制日期:2020-6-17 编者:王雯版次:01 第2页共10页一. 简述本指南介绍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。
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. 排气消声系统的布置原则及常用布置形式排气系统包括排气歧管、排气管、排气净化装置、排气消声装置等,典型的排气消声系统如图1所示。
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,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。
图1对一个完整的排气系统,从前到后,一般布置次序是:预催化器、补偿器(波纹管)、主催化器、前消声器、后消声器。
1.排气管:排气管用于连接以上不同部件,排气管分段以及连接方式主要根据安装和维修方便确定。
2.连接法兰:如果补偿器采用球面法兰,一般不把球面法兰布置在催化器之前。
3.催化器:对于满足欧Ⅱ及以下排放标准的排气系统,由于欧Ⅱ标准不涉及冷启动阶段的排放限制,所以一般可不采用预催化器而只采用一个主催化器;对于满足欧Ⅲ及以上排放标准的排气系统,一般在排气歧管出口处布置预催化器(CCC,即Closed Couple Catalyst)或者在预催化器前的排气管段采取良好的保温措施。
主催化器一般布置在车身底板下,所以又叫底板下催化器(Under Floor Catalyst)。
催化器的形式主要有:3.1 底盘下置式催化器图2编制日期:2020-6-17 编者:王雯版次:01 第3页共10页优点:布置空间较为宽广;缺点:因为离发动机排气出口的距离相对较远,催化器的起燃时间较长,所以发动机在启动时的排放值相对比较高。
国内汽车消声器行业标准1.0本标准规定了汽车消声器(以下简称消声器)的技术要求、检验规则、标志、包装、运输及贮存等要求。
本标准适用于M类和N类机动车辆。
2.0 引用标准下列标准包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。
本标准出版时,所示版本均为有效。
所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
B/ 13365-1992 机动车排气火花熄灭性能要求和试验方法QC/T 524-1999 汽车发动机性能试验方法3 术语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,可有效地降低气流噪声的装置。
注:发动机排气消声器一般包括从消声器开始的整个消声器部件,不包括发动机排气歧管和排气管。
3.2 插入损失消声器的插入损失为装置消声器前后,通过排气口辐射声功率级之差。
符号:D;单位:dB;注:在通常情况下,管口大小、形状、声场分布保持近似相同,这时插入损失就等于在给定测点处装置消声器前后声压级之差。
插入损失按下式计算: D = L1-L2式中:D-插入损失,dB;L1-不带消声器带空管的排气噪声A、C声压级或带声压级,dB (基准声压值为:20μPa)L2-带消声器后的排气噪声A、C声压级或频带声压级,dB(基准声压值为:20μPa)3.3 功率损失比消声器的功率损失比是发动机在标定工况下,使用消声器前后的功率差值和没有使用消声器时功率的百分比。
符号:r 功率损失比按下式计算: r=P1-P2÷P1X100%式中:r -功率损失比;P1-不带消声器带空管时的发动机功率,kW;P2-带消声器后发动机功率,kW;发动机功率P1、P2的测量按QC/T 524进行。
3.4 排气背压按QC/T 524设置排气背压测量点(离发动机排气管出口或涡轮增压器出口75mm处,在排气连接管里测量,测压头与管内壁平齐),当分别带消声器和带空管时,测点处的相对压力值之差。
符号:ΔP,单位:kPa。
汽车排气系统设计随着现代社会的汽车普及化,汽车排气系统的设计变得尤为重要。
汽车排气系统不仅需要能够有效排出废气,还需要满足环保要求和提高车辆性能。
本文将从排气系统的基本原理、设计要点和未来发展趋势三个方面来进行探讨。
一、排气系统的基本原理排气系统是指将发动机燃烧后产生的废气排放到汽车外部的系统。
其主要由排气歧管、催化转化器、消声器等组成。
1.排气歧管排气歧管是将多缸发动机各缸废气集中到一起的部件。
其形状和长度的合理设计能够提高汽车的动力输出和燃油经济性。
2.催化转化器催化转化器是用于减少废气中有害成分的装置。
它通过催化作用将一氧化碳、氮氧化物和碳氢化合物等有害物质转化为无害的氮气、水和二氧化碳,并且能够降低排放量,保护环境。
3.消声器消声器用于减少发动机排气系统中的噪声。
其内部设置了多层复杂的波纹管和隔音材料,通过声学原理降低噪音,提供舒适的驾乘环境。
二、排气系统设计的要点成功的汽车排气系统设计应综合考虑排放控制、性能提升和成本效益等方面。
以下是一些设计要点:1.合理匹配排气系统的各个部件应相互匹配,以确保废气排放的畅通和动力输出的最大化。
不同型号的发动机需要根据其特性来设计不同的排气系统。
2.降低排放随着环保要求的提高,汽车排气系统设计需要通过催化转化器等装置,降低有害气体的排放。
同时,也需要考虑汽车的燃油经济性和减少尾气对环境的污染。
3.提升性能通过优化排气系统的设计,可以提高汽车的动力性能和燃油经济性。
合理设计的排气歧管和消声器能够降低排气管阻力,提高发动机功率输出。
4.材料选用排气系统需要耐高温和耐腐蚀的材料来确保长时间的使用寿命。
常见的材料有不锈钢和钛合金,它们既具备耐高温性能又具有良好的抗腐蚀能力。
三、未来发展趋势随着技术的不断进步和环境问题的日益严重,汽车排气系统的设计也将不断发展。
1.混合动力和电动汽车的兴起随着混合动力和电动汽车的兴起,传统发动机的使用将逐渐减少。
未来排气系统设计将更侧重于电动汽车的热管理和废气净化。
2000t/d水泥余热发电工程消音器技术规范书1.总则1.1 本技术规范书适用于贵州水城瑞安水泥有限公司2000t/d水泥余热发电工程锅炉上的排汽消音器。
它提出了设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。
1.2 本技术规范书提出的是最低限度的技术要求,并未对一切技术要求作出详细规定,也未充分引述有关标准和规范的条文。
供方应保证提供符合本技术规范书和相关的国际工业标准的优质产品。
1.3 如供方没有对本技术规范书提出书面异议,需方则可认为供方提供的产品完全满足本技术规范书的要求。
1.4 如需方有除本技术规范书以外的其他要求,应以书面形式提出,经供需双方讨论、确认后,载于本技术规范书。
1.5 本技术规范书所引用的标准若与供方所执行的标准发生矛盾时,按较严格的标准执行。
1.6 本技术规范书经供、需双方共同确认和签字后作为订货合同的技术附件,与定货合同正文具有同等效力。
1.7 供方对安全阀的成套系统设备(含辅助系统与设备)负有全责,即包括分包(或采购)的产品。
分包(或采购)的产品制造商应事先征得需方的认可。
1.8 在合同签定后,需方有权因规范、标准、规程发生变化而提出一些补充要求。
2.设计与环境条件(1)厂址:海拔:1782.6m(2)气象条件气候属于冬春干旱寒冷,夏秋潮湿温凉,气温最高极值31.4℃,最低极值-7.6℃,年内每月平均气温以7月最高,为19.8℃,1月最低,为3.6℃,11月至次年的2月多为雾罩及凌冻,年平均冷冻天数约18天;6~9月为主要降雨季节,占年降雨量的84%,年平均降雨量1250mm,属湿度适中带,潮湿系数0.08,年平均相对湿度82.5%。
区内风向以南东、南东东为主,雨天则为北西方向,风速2.4m/s。
气象参数a、室外计算(干球)温度通风计算温度:夏季: 23.0℃冬季: 3℃夏季空调计算温度: 26.4℃(干球)夏季空调日平均温度: 22℃(干球)冬季空调计算温度: -5℃(湿球)b、室外计算相对湿度;冬季空气调节:85%最热月月平均:84%夏季通风:68%c、大气压力:大气压:冬季:80.92KPa夏季:80.04KPa(3)地震烈度地震烈度为6度。
空调送排风系统设计规范要求1、设有机械通风系统的房间,人员所需新风量应同时满足设计要求和规范要求。
2、规范强制要求单独设置排风系统的情况有以下五种:(1)两种或两种以上的有害物质混合后能引起燃烧或爆炸时;(2)混合后能形成毒害更大或腐蚀性的混合物、化合物时;(3)混合后易使蒸汽凝结并聚积粉尘时;(4)散发剧毒物质的房间和设备;(5)建筑物内设有储存易燃易爆物质的单独房间或有防火防爆要求的单独房间。
此外垃圾房、卫生间等有异味的房间区域及浴室(含桑拿房)等宜单独设置排风系统,整个系统不宜与其他系统有连通,包括其接室外排风口处的静压箱均不宜与其他系统共用。
3、机械送风系统进风口的位置,应符合下列要求:(1)应设在室外空气较清洁的地点;(2)应低于排风口;(3)进风口下缘距室外地坪不宜小于2m,当设在绿化带时,不宜小于1m;(4)应避免进风、排风短路。
4、厨房和卫生间全面通风换气次数不宜小于3次/h,且一般采用直流式通风。
5、考虑到北方地区冬季寒冷的气候条件,为避免厨房补送风温度过低造成室内温度过低,宜充分考虑对厨房冬季补送风做加热处理。
且为保证厨房负压状态,一般情况下补送风量宜按排风量的80%至90%考虑。
6、厨房排风管的水平段应设不小于0.02的坡度,坡向排气罩。
罩口处应有相应排油污设置措施。
7、厨房冷藏室制冷机的冷凝器即散热部分应直接向室外非空调区域排风散热。
8、电视卫星机房、弱电机房等长期不间断使用的单冷房间宜选用单冷分体空调。
9、通风与空调系统的风管,宜采用圆形、扁圆形或长、短边之比不大于4 的矩形截面,其最大长、短边之比不应超过10。
金属风管的尺寸应按外径或外边长计;非金属风管应按内径或内边长计。
10、对于风系统深化设计时,在标高及空间允许的情况下,风管尽量取方形。
通风与空调系统风管内的空气流速应符合下列要求:(1)公共建筑中干管宜取5m/s~5m/s,不应超过8m/s;支管宜取3m/s~4.5m/s,不应超过5m/s;支管上接出的分支管宜取3m/s~3.5m/s,不应超过6m/s;通风机入口宜取4m/s,不应超过5m/s;通风机出口宜取5m/s~10m/s,不应超过11m/s 。
排气消声系统设计技术规范目录一、主题与适用范围1、主题2、适用范围二、排气消声系统的总称说明及功用三、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 补偿器3.5.1 波纹管3.5.2 球形连接3.6 橡胶吊环3.7 隔热部件3.8 材料选择3.8.1 排气管、消声器内组件3.8.2 消声器外壳体四、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。
2、适用范围:本指南适用于装汽油M1、N1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,NOX 等的含量,达到排气净化的作用;典型的排气消声系统如图1所示:图1三、设计应用1、设计规则和输入:1.1 排气系统能很好的将废气顺畅排出,满足发动机的排气背压,功率损失比的要求。
1.2 排气系统设计能满足现行中华人民共和国法规要求,具体如下:QC/T57-1993 汽车匀速行使车内噪声测量方法GB16170-1996 汽车定置噪声限制QC/T631-1999 汽车排气消声器技术条件QC/T630-1999 汽车排气消声器性能试验方法GB1495-2002 汽车加速行使车外噪声限值及测量方法QC/T58-93 汽车加速行使车外噪声测量方法GB18352 轻型汽车污染物排放限值及测量方法GB14365-93 声学机动车辆定置噪声测量方法GB/T4759-95 内燃机排气消声器测量方法1.3 排气系统零部件必须能经受1000℃的高温要求以及气流冲击,并保证排气系统可靠性达到10万公里或者三年(先到者为准)的要求,并要求在三包期内插入损失不得减少6dB(A)以上,功率损失不得增加3%以上。
通风管道消声器技术原理及安装注意事项全解通风管道消声器技术原理及安装注意事项全解通风管道消声器是对中、⾼频宽带特性有较好效果的阻性吸⾳降噪原理,对低、中频和脉动特性时有良好效果的抗性消声降⾳原理以及微穿孔消声器和阻抗复合式消声器。
消声器是利⽤声的吸收、反射、⼲涉等原理,降低通风与空调系统中⽓流噪声的装置。
根据消声原理的不同可以分为阻性、抗性、共振型和复合型等。
⼀、阻性消声器阻性消声器利⽤吸声材料的吸声作⽤⽽消声的。
其构造是把吸声材料固定在⽓流流动的管道内壁,或按⼀定⽅式排列在管道或壳体内构成阻性消声器,吸声材料能够把⼊射在其上的声能部分地吸收掉。
声能之所以能被吸收,是由于吸声材料的多孔性和松散性。
当声波进⼊孔隙,引起孔隙中的空⽓和材料产⽣微⼩的振动,由于摩擦和粘滞阻⼒。
使相当⼀部分声能化为热能⽽被吸收掉。
它对于⾼频和中频噪声效果较好,但对低频噪声消声性能较差。
1、管式消声器管式消声器是⼀种最简单的消声器,它仅在管壁内周贴上⼀层吸声材料,故⼜称“管衬”。
特点是制作⽅便,阻⼒⼩,但只适⽤于较⼩的风道,直径⼀般不⼤于400mm风管。
管式消声器仅对中、⾼频率吸声有⼀定的消声作⽤。
对低频性能很差。
2、⽚式和格式消声器管式消声器对低频性能很差,对中、⾼额率噪声⼜易直通,并且当管道段⾯积较⼤时,会影响对⾼频噪声的消声效果,这是由于⾼频声波(波长短)在管内以窄束传播,当管道⾯积较⼤时,声波与管壁吸声材料接触减少,从⽽使⾼频声的消声量减少,因此对断⾯较⼤的风管可将断⾯分成⼏个格⼦,这就是⽚式及格式消声器。
⽚式消声器应⽤⼴泛,构造简单,格式消声器要保证有效断⾯积不⼩于风道断⾯,因⽽体积较⼤,每格的尺⼨宜控制在200mm×200mm左右。
⽚式消声器的⽚间距⼀般在100~200mm的范围内,⽚间距增⼤时,消声量会相应地下降。
⼆、共振型消声器吸声材料通常对低频噪声的吸收能⼒很低,单靠增加吸声材料的厚度来提⾼吸声效果并不经济,为了改善低频噪声的吸声效果,通常采⽤共振型消声器。
摩托车排气筒的消音原理
摩托车排气筒的消声原理是通过一系列的设计和构造来减少排气系统产生的噪音。
具体原理如下:
1. 吸音:排气筒内部通常设置有阻尼器或消声器,其主要功能是通过吸音材料的特殊结构和材料来减少噪音。
这些吸音材料一般是高温耐磨的纤维材料,例如陶瓷纤维、玻璃纤维等,可以吸收和抑制排气气流中的声波振动。
2. 反射:排气筒内部的反射板和凹凸形状的设计可以有效地反射和扩散排气气流中的声波。
当声波在排气筒内反射时,会经过反射板的形状设计,使声波发生相互干涉,并由此无法传播出来。
3. 拦截:排气系统还会设置拦截器或拦截盖,其主要作用是阻挡噪音的传播。
通过设置多层不同形状、材料和结构的拦截器,噪音波长和频率在拦截过程中发生变化,噪音能量被分散和减弱。
4. 减少阻力:排气筒内部还会设置一些降噪装置,如蜂窝状板、离心式挡泥板等,这些装置可以减少排气流量和速度,从而减低排气噪音。
5. 合理布局和设计:排气系统的布局和设计也会影响排气噪音的级别。
合理的布局可以减少气流的冲击和湍流,降低噪音。
总之,摩托车排气筒的消声原理是通过排气筒内部的吸音、反射、拦截和减少阻力等装置的组合使用,来减少和控制排气噪音的产生和传播。
消声器技术要求及其它1.货物需求1)CF风机排气管道消声器 1台2)CF风机参数如下:1.设备名称3#CF送风机2.设备位号SFMG15,64.数量1套5.CF送风机技术参数流量(Nm3/h)48000压力(Bar)最大工作压力:0.973Bar功率(kW)2300转速(rpm)144006.进、出口管道外径×壁厚(mm)进气管道Ф800 排气管道Ф8007.安装位置动力中心风机房北侧室外8.工作环境温度工作温度-10~50℃2.技术规格及要求2.1设备选型1)CF风机排气管道消声器型号:KCX-50,排气管道接口尺寸:Ф800 2)处理风量:≥48000Nm³/h,规格:φ1600×3500(长)3)消声量:>30dB(A);阻力损失≤200Pa ;适用温度:≤150℃,4)结构形式:阻性片式消音器5)安装形式:法兰连接,卧式水平安装6)设备组成:消音段+混响导流消音室组成2.2技术指标1)平均消声量:≥30dB(A),测试时排除其它不相关的噪声的干扰。
2)阻力损失:≤200Pa。
2.3设计、制作工艺要求采用技术先进、质量可靠的降噪技术和设备,确保降噪效果达到国家规定环保标准,以显著提高周边区域的环境质量。
由于该设备管道内气流具有流速大、压力高、振动大的特点。
其配置的消声器属于“准压力容器”的范畴,消声器的设计制造标准不同于常规消声器的标准,应参照YB 9073-1994 《钢制压力容器设计技术规定》执行,根据该实际工况,设计制作产品时应满足以下要求:2.3.1 消声器材料设计完全满足高压高速气流的冲击。
外型尺寸:按招标文件技术要求设计。
设计形式:阻性片式消声器,包括:联接法兰、外壳(包括加强筋),消声片等。
安装方式:消声器水平安装,将消声器固定于支架上,两端通过法兰由螺栓联接。
2.3.2 穿孔板与龙骨的联接为铆焊结合的联接方式。
2.3.3 采用圆弧型导风锥,以避免产生涡流。
备案号:210221.KF.852Q/DZH 大连兆和科技发展有限公司企业标准Q/DZH.003-2003代替 Q/DZH.J.002-2002通风空调消声器及静压箱2003-08-10 发布 2003-08-10 实施大连兆和科技发展有限公司发布Q/DZH.003-2003编制说明本标准是大连兆和科技发展有限公司为本公司生产通风消声器(以下简称消声器)、静压箱而编制的。
在编制过程中,参考了国家现行出版的手册、标准及规范,并结合公司几年来发展的实际状况及顾客提出的有关要求。
本标准是兆和科技有限公司指导性技术文件,凡本公司涉及消声器、静压箱制作的工艺及要求不得低于本标准,确保消声器、静压箱满足使用要求。
本标准实施之日后,随国家和行业新标准、规范的发布而修正。
当本标准与顾客要求不一致时,按照合同要求执行。
Q/DZH.003--2003前言本标准是大连兆和科技发展有限公司为本公司生产通风消声器及静压箱(以下简称消声器)而编制的。
在编制过程中,依据国家现行出版的手册、标准及规范,并结合公司几年来发展的实际以及顾客提出的有关要求。
本标准是大连兆和科技发展有限公司指导性技术文件,凡本公司涉及消声器制作的工艺及要求不得低于本标准,确保消声器、静压箱满足使用要求。
本标准实施之日后,随国家和行业新标准、规范的发布而修正。
当本标准与顾客要求抵触时,执行顾客要求。
本标准属第一次修订。
修订的原因是国家验收规范的换版和格式的修订。
本标准由大连兆和科技发展有限公司提出。
本标准由大连兆和科技发展有限公司起草。
本标准由大连兆和科技发展有限公司批准。
本标准主要起草人:才效辉Q/DZH.003-2003 通风消声器及静压箱1 范围本标准规定了通风消声器、静压箱(以下简称消声器)的分类,基本规格,要求,试验方法,检验规则,标识,使用说明及包装,运输,贮存。
本标准适用于通风空调系统中的各类消声器、静压箱。
2 分类与命名2.1 按消声特性分类:2.1.1阻性消声器2.1.2微孔板消声器2.1.3复合消声器2.1.4室式消声器(消声静压箱、静压箱)2.2 基本规格2.2.1 矩形基本规格用其法兰内边长A×B乘消声器L(总长度)表示,单位mm。
消音器技术规范 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】2000t/d水泥余热发电工程消音器技术规范书1.总则本技术规范书适用于贵州水城瑞安水泥有限公司2000t/d水泥余热发电工程锅炉上的排汽消音器。
它提出了设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。
本技术规范书提出的是最低限度的技术要求,并未对一切技术要求作出详细规定,也未充分引述有关标准和规范的条文。
供方应保证提供符合本技术规范书和相关的国际工业标准的优质产品。
如供方没有对本技术规范书提出书面异议,需方则可认为供方提供的产品完全满足本技术规范书的要求。
如需方有除本技术规范书以外的其他要求,应以书面形式提出,经供需双方讨论、确认后,载于本技术规范书。
本技术规范书所引用的标准若与供方所执行的标准发生矛盾时,按较严格的标准执行。
本技术规范书经供、需双方共同确认和签字后作为订货合同的技术附件,与定货合同正文具有同等效力。
供方对安全阀的成套系统设备(含辅助系统与设备)负有全责,即包括分包(或采购)的产品。
分包(或采购)的产品制造商应事先征得需方的认可。
在合同签定后,需方有权因规范、标准、规程发生变化而提出一些补充要求。
2.设计与环境条件(1)厂址:海拔:(2)气象条件气候属于冬春干旱寒冷,夏秋潮湿温凉,气温最高极值℃,最低极值℃,年内每月平均气温以7月最高,为℃,1月最低,为℃,11月至次年的2月多为雾罩及凌冻,年平均冷冻天数约18天;6~9月为主要降雨季节,占年降雨量的84%,年平均降雨量1250mm,属湿度适中带,潮湿系数,年平均相对湿度%。
区内风向以南东、南东东为主,雨天则为北西方向,风速s。
气象参数a、室外计算(干球)温度通风计算温度:夏季: 23.0℃冬季: 3℃夏季空调计算温度: 26.4℃(干球)夏季空调日平均温度: 22℃(干球)冬季空调计算温度: -5℃(湿球)b、室外计算相对湿度;冬季空气调节:85%最热月月平均:84%夏季通风:68% c、大气压力:大气压:冬季:夏季:(3)地震烈度地震烈度为6度。
排气系统消声器设计技术规范排气消声系统设计技术规范目录一、主题与适用范围1、主题2、适用范围二、排气消声系统的总称说明及功用三、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 补偿器3.5.1 波纹管3.5.2 球形连接3.6 橡胶吊环3.7 隔热部件3.8 材料选择3.8.1 排气管、消声器内组件3.8.2 消声器外壳体四、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。
2、适用范围:本指南适用于装汽油M1、N1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,NOX 等的含量,达到排气净化的作用;典型的排气消声系统如图1所示:图1三、设计应用1、设计规则和输入:1.1 排气系统能很好的将废气顺畅排出,满足发动机的排气背压,功率损失比的要求。
1.2 排气系统设计能满足现行中华人民共和国法规要求,具体如下:QC/T57-1993 汽车匀速行使车内噪声测量方法GB16170-1996 汽车定置噪声限制QC/T631-1999 汽车排气消声器技术条件QC/T630-1999 汽车排气消声器性能试验方法GB1495-2002 汽车加速行使车外噪声限值及测量方法QC/T58-93 汽车加速行使车外噪声测量方法GB18352 轻型汽车污染物排放限值及测量方法GB14365-93 声学机动车辆定置噪声测量方法GB/T4759-95 内燃机排气消声器测量方法1.3 排气系统零部件必须能经受1000℃的高温要求以及气流冲击,并保证排气系统可靠性达到10万公里或者三年(先到者为准)的要求,并要求在三包期内插入损失不得减少6dB(A)以上,功率损失不得增加3%以上。
1.4 排气系统必须满足顾客对噪声的要求,在整个频率范围内应有足够的消声量,同时力求避免产生气流再生噪声。
1.5 消声器在满足消声量的前提下要体积小,重量轻,便于安装和维修,有一个较好的价格性能比。
除消声器几何尺寸和管路走向应符合装车的要求外,消声器的尾管应美观大方,表面装饰应与车的总体造型相协调。
2、设计参数的设定2.1尺寸及重量尺寸和重量需根据产品所要达到的性能要求以及底盘空间位置来确定,但是在满足性能要求的基础上,做到尽量小为最好。
2.2 排气背压排气背压指发动机装上整套排气系统后,按 QC/T524-1999 设定测点测得的压强(离发动机排气歧管出口或涡轮增压器出口下游75mm处,在排气连接管里测量,测压头与管内壁齐平,误差不大于±0.2kPa)。
排气背压越高,排气阻力越大,充气效率也就越低,发动机功率、扭矩损失也越大。
一般来说,考虑到发动机的功率和扭矩要求,会对排气系统提出一个具体的排气背压要求。
对自然吸气发动机,排气背压一般设定在30±5kPa。
对增压发动机,排气背压一般设定在40±10kPa。
一般认为消声器的压力损失由两部分构成:一是局部压力损失;二是管壁沿程摩擦阻力损失,两者都是由于流体运动时克服粘性切应力作功引起的。
局部阻力损失发生在消声器内收缩、扩张等截面突变的地方,大小取决于局部结构型式、管道直径和气流速度,与消声器截面扩张比有关,即m=s2/s1。
沿程阻力损失发生在消声器管道壁面,其大小取决于管壁粗糙度及气流速度V的大小,而管道直径和气流速度是密切相关的,所以管径的选取至关重要。
所以,通常排气系统应该尽可能地设计成简单的走向,而避免过度弯曲的形状。
2.3功率损失比消声器的功率损失比是发动机在标定工况下,使用消声器前后的发动机功率的差值和没有使用消声器时功率值的百分比。
γ=[(P1-P2)/ P1]×100%对于γ值,QC/T 631-1999《汽车排气消声器技术条件》规定为<8%,我们一般设定为<5%。
2.4 净化效率根据尾气排放标准的要求,一般要求排气系统对发动机排气的净化率(净化前后排气的污染物 HC、CO、NOx 含量之比)要求在 90%以上。
2.5加速行驶车外噪声汽车加速行驶车外噪声需满足现行中华人民共和国的法规规定要求,其具体测量方法和限值见 GB1495-2002《汽车加速行使车外噪声限值及测量方法》和QC/T 58-93《汽车加速行使车外噪声测量方法》。
汽车加速行使车外噪声是一个整车噪声衡量标准,影响汽车加速行使车外噪声的因素主要有三/四个:发动机本体噪声,进气系统噪声、排气系统噪声和车胎-路面摩擦噪声,并且将来车胎-路面摩擦噪声会越来越重要。
各系统在满足各自的要求的基础上尽量做到更好的噪声水平。
现行标准规定2005.1月以后生产的M1类汽车加速行驶车外噪声限值是74dB(A),以下几点要特别说明:1、M1 类汽车如果装用直喷式柴油机,其限值增加 1dB(A);2、对于越野汽车,其最大总质量大于2t,如果额定功率<150kW,限值增加1dB(A),如果额定功率≥150kW,限值增加2dB(A)。
3、M1 类汽车,变速箱前进档多于四个,P>140kW,P/GVM>75kW/t,并且用第三档测试时其尾端出线的速度大于61km/h,其限值增加1dB(A) 通过噪声在汽车产品开发中非常重要,针对不同的市场,要达到不同的通过噪声标准,所以在产品概念设计阶段就必须要确定通过噪声的目标值。
同时还要考虑到未来几年的规定变化,这方面可参照欧美法规,欧共体的标准是最严格的,不远的将来汽车通过噪声标准可能为71dB(A)。
2.6 插入损失以及传递函数:2.6.1 插入损失:消声器的插入损失为装置消声器前后,通过排气口辐射声功率级(或者声压级)之差。
D=L1-L2对于D值,由于各发动机的噪声水平以及整车类型不同,所以插入损失的目标值也不同。
QC/T 631-1999《汽车排气消声器技术条件》规定为>28dB,JB/T 5081-91《中小功率柴油机消声器技术条件》规定功率损失在小于5%时,插入损失应≥25dB。
我们要求在发动机各个转速下的插入损失均大于32dB。
与传递损失只考虑消音元件本身不同,插入损失是考虑一个系统。
也就是说除了消音元件本身外,插入损失还包括了声源和出声口(如进气口和排气尾管)的声学特征,因此这种方法是描述整个系统消音效果的最佳表达方式。
2.6.2 传递函数:排气系统传递函数是指空气介质传播所引起的声功率的差值,传递损失没有包括声源和管道终结端的声学特性,它只与自身的结构有关。
在评价单个消音元件的消音效果或者初步评估系统的消音性能时,通常用传递损失。
传递损失是评价消音元件消音效果最简单的一种方法,具体测量方法如下:图2排气系统由排气管,副消声器、主消声器组成,如果有三元催化器,则应该同时带上;激励体声源(能发出频率为20Hz-20000Hz的声源)放置于排气管的入口端,并用橡胶管与排气管相连。
参考麦克风放置与前端橡胶管上,并在内部接受体声源发出的声功率级; 接收麦克风放置于消声器的尾部,接收经过排气系统传递后的声功率级;对于传递函数的目标值,根据整车对噪声水平的要求,其设定值也不相同,一般的,我们设定按图3:图3图中红线为传递损失的限值,在每个频率下的传递函数的值均在红线下部。
根据整车的噪声水平和发动机的类型不同,可对该红线位置进行调整。
2.7 尾管噪声(三档节气门全开加速)排气系统尾管噪声是衡量排气系统消声效果的一个主要性能指标。
尾管噪声的测量方法见图4:图4尾管噪声的目标设定如下:在急加速和急减速的情况下,整车载荷为 70KgX2,按上述方法进行测量的尾管噪声见图 5:当发动机转速为1000-2000rpm时,噪声值为82dB(A),当发动机转速为5000rpm时,噪声值为92dB(A),当发动机转速为6000rpm时,噪声值为97dB(A)。
图5在急加速和急减速的情况下,整车载荷为 70KgX2,按上述方法进行测量的二阶尾管噪声见图6,四阶尾管噪声见图 7,六阶尾管噪声见图 8,八阶尾管噪声见图 9。
图6图7图8图9对于以上尾管噪声曲线,可以根据不同车型所要达到的噪声水平的不同进行调整。
2.8 定置噪声定置噪声限值按国标 GB16170-1996《汽车定置噪声限制》执行,我们要求定置噪声≤85dB(A)。
试验方法按国标 GB14365-93《声学机动车辆定置噪声测量方法》进行;定置是指车辆不行使,发动机处于空载运转状态,定置噪声可评价、检查机动车辆的排气噪声水平,不能表征车辆行使最大噪声级。
2.9 振动排气系统一端与发动机相连,一端通过挂钩与车体相连。
发动机的振动传递给排气系统,然后在通过挂钩传给车体。
车体的振动通过座椅、方向盘和地板直接传给顾客,同时车体的振动也会幅射出去,在车内产生噪声,所以控制传到车体的力是排气系统振动控制的最重要的目标之一。
排气系统的振动源主要有四个:发动机的机械振动、发动机的气流冲击、声波激励和车体的振动,车体的振动传递方向与前面三种相反,车体振动会通过挂钩传递到排气系统,这种传递会逆向传递到发动机,从而加大了发动机的振动。
为了控制排气系统的振动,在进行排气系统设计时要注意以下几点:1、要避免与整车固有频率范围重合,应尽量做到差距越大越好,一般地,车身固有频率在25Hz-34Hz之间,因此排气系统振动频率不能设计在这个范围内。
2、在设计排气系统时,要使得其模态越少越好。
如果模态太多,那么系统某些频率很容易被激励起来,振动容易被传递到车体。
通常排气系统应该尽可能地设计成一条直线,而尽量避免弯曲的形状。
3、合理选择挂钩的位置,且挂钩的刚度要满足下面的要求:支架频率=(≥发动机最大转速 x发动机的汽缸数目)/1204、波纹管和橡胶吊块的设计对排气系统的振动控制至关重要。