汽车排气消声系统开发课件.ppt

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1、汽车排气消声系统的开发发动机处覃卫2004－8－10排气消声系统的功能整车噪声有关噪声的法规排放法规和限制排气消声系统的功能：降噪，尾气后处理排气消声系统的结构波纹管，排气管，三元催化器，后氧传感器,消声器,吊耳,装饰管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）满足国家排放标准消声器的主要评价指标插入损失：消声器的插入损失为装消声器前后，通过排气口辐射的声

2、功率级之差。（>28db）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%）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。(<26.7KPa)消声器有效容积的确定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)消声器的位置确定根据声学原理，消声器摆放在不同的位置，将产生不同

3、的消声效果，一般地，推荐如下的消声器摆放位置：三元催化器预消声器主消声器消声器的截面形状的设计消声器的截面形状尽量避免扁平状，并尽可能往圆形靠近，推荐长度和截面积之比为L/D=3～4最优方案较好方案DDL可行方案不可行方案排气系统与各相邻部件地间隙关系各相邻部件耐温在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。特别要注意的是和发动机油底壳和油箱的距离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。管子的长度影响不大一般根据经验进行选择排气系统吊挂位

4、置的选择吊耳是橡胶件，起缓冲作用，对材质要求很高。可靠性、耐久性排气系统的吊挂位置的选择应该遵循以下三个原则：（1）吊耳应该位于振动的节点上；（2）吊耳应该在纵向能够延伸；（3）吊耳应该位于车身结构的刚性处。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材料的选择能耐高温、耐腐蚀、机械性能好、使用寿命长部件法兰吊钩筒体及内组件管件隔音材料选用材料ST52SS4002

5、010SPHCML15ST1220（表面氧化处理）SUH409SAID镀铝40/40SUH409SAID镀铝40/40（其中净化器进气端前面必须用不锈钢制造）玻璃纤维岩棉三元催化器设计三元催化器的作用三元催化器的方案所需基本资料：发动机排量、排放目标、进气空燃比特性、排气温度特性确定催化器容量、外形、安装位置（底盘式、紧耦合式）、数量匹配目标满足汽车排放要求满足动力性、经济性、噪声变化限值三元催化器的结构催化剂贵金属铂（Pt）、钯（Pd）—氧化反应催化剂（HC,CO）铑（Rh）——还原反应催化剂（NOx）涂层储氧材料添

6、加剂（稳定剂、促进剂）催化剂载体陶瓷、金属、炭化硅圆形、椭圆、梯形封装外壳三元催化器特性温度特性：起燃温度<300度（新鲜），<400度（老化）最大连续床温<950度设计温度不超过1050度空燃比特性λ窗，在理论空燃比附近，转换效率最佳控制空燃比流动特性压力损失，流动阻力增大排气背压，影响发动机动力性和经济性。（<2％）催化器耐久性提高的条件催化剂热老化避免三元催化器过热控制三元催化器最高温度，通过减速断油或者高负荷增加喷油量等措施使温度降低严格监控点火系统的工作状况，避免失火现象的发生，烧熔破坏催化剂精确控制空燃比催

7、化剂中毒铅中毒。铅会大大影响HC的转化效率，使催化剂失活硫中毒。降低HC,Nox转化效率碳中毒。低温，富油操作MMT。沉淀、堵塞催化剂表面提高燃油、机油品质性能检测排气系统台架性能试验振动耐久性试验。盐雾试验。144小时。整车噪声试验。测出整车加速车外噪声。三万公里可靠性路试催化器8万公里快速老化整车排放检测8万公里耐久性试验