排氣系統(tǒng)消聲器設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范-文庫(kù)吧
2025-03-24 23:30 本頁(yè)面
【正文】 壓發(fā)動(dòng)機(jī)，排氣背壓一般設(shè)定在40177。10kPa。 一般認(rèn)為消聲器的壓力損失由兩部分構(gòu)成：一是局部壓力損失；二是管壁沿程摩擦阻力損失，兩者都是由于流體運(yùn)動(dòng)時(shí)克服粘性切應(yīng)力作功引起的。 局部阻力損失發(fā)生在消聲器內(nèi)收縮、擴(kuò)張等截面突變的地方，大小取決于局部結(jié)構(gòu)型式、管道直徑和氣流速度，與消聲器截面擴(kuò)張比有關(guān)，即m=s2/s1。沿程阻力損失發(fā)生在消聲器管道壁面，其大小取決于管壁粗糙度及氣流速度Ｖ的大小，而管道直徑和氣流速度是密切相關(guān)的，所以管徑的選取至關(guān)重要。 所以，通常排氣系統(tǒng)應(yīng)該盡可能地設(shè)計(jì)成簡(jiǎn)單的走向，而避免過(guò)度彎曲的形狀。 消聲器的功率損失比是發(fā)動(dòng)機(jī)在標(biāo)定工況下，使用消聲器前后的發(fā)動(dòng)機(jī)功率的差值和沒(méi)有使用消聲器時(shí)功率值的百分比。 γ＝[（P1－P2）/ P1]100％ 對(duì)于γ值，QC/T 631－1999《汽車排氣消聲器技術(shù)條件》規(guī)定為8％，我們一般設(shè)定為5％。 凈化效率 根據(jù)尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，一般要求排氣系統(tǒng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的凈化率（凈化前后排氣的污染物 HC、CO、NOx 含量之比）要求在 90%以上。 汽車加速行駛車外噪聲需滿足現(xiàn)行中華人民共和國(guó)的法規(guī)規(guī)定要求，其具體測(cè)量方法和限值見 GB1495－2002《汽車加速行使車外噪聲限值及測(cè)量方法》和 QC/T 58－93《汽車加速行使車外噪聲測(cè)量方法》。汽車加速行使車外噪聲是一個(gè)整車噪聲衡量標(biāo)準(zhǔn)，影響汽車加速行使車外噪聲的因素主要有三/四個(gè)：發(fā)動(dòng)機(jī)本體噪聲，進(jìn)氣系統(tǒng)噪聲、排氣系統(tǒng)噪聲和車胎路面摩擦噪聲，并且將來(lái)車胎路面摩擦噪聲會(huì)越來(lái)越重要。各系統(tǒng)在滿足各自的要求的基礎(chǔ)上盡量做到更好的噪聲水平。 (A)，以下幾點(diǎn)要特別說(shuō)明：M1 類汽車如果裝用直噴式柴油機(jī)，其限值增加 1dB(A)；對(duì)于越野汽車，其最大總質(zhì)量大于2t，如果額定功率＜150kW，限值增加 1dB(A)，如果額定功率≥150kW，限值增加2dB(A)。M1 類汽車，變速箱前進(jìn)檔多于四個(gè)，P＞140kW，P/GVM＞75kW/t，并且用第三檔測(cè)試時(shí)其尾端出線的速度大于61km/h，其限值增加1dB(A) 通過(guò)噪聲在汽車產(chǎn)品開發(fā)中非常重要，針對(duì)不同的市場(chǎng)，要達(dá)到不同的通過(guò)噪聲標(biāo)準(zhǔn)，所以在產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)階段就必須要確定通過(guò)噪聲的目標(biāo)值。同時(shí)還要考慮到未來(lái)幾年的規(guī)定變化，這方面可參照歐美法規(guī)，歐共體的標(biāo)準(zhǔn)是最嚴(yán)格的，不遠(yuǎn)的將來(lái)汽車通過(guò)噪聲標(biāo)準(zhǔn)可能為71dB(A)。 插入損失以及傳遞函數(shù): 插入損失:消聲器的插入損失為裝置消聲器前后，通過(guò)排氣口輻射聲功率級(jí)(或者聲壓級(jí))之差。 D＝L1L2對(duì)于D值，由于各發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲水平以及整車類型不同，所以插入損失的目標(biāo)值也不同。 QC/T 631－1999《汽車排氣消聲器技術(shù)條件》規(guī)定為28dB，JB/T 508191《中小功率柴油機(jī)消聲器技術(shù)條件》規(guī)定功率損失在小于5%時(shí)，插入損失應(yīng)≥25dB。我們要求在發(fā)動(dòng)機(jī)各個(gè)轉(zhuǎn)速下的插入損失均大于32dB。 與傳遞損失只考慮消音元件本身不同，插入損失是考慮一個(gè)系統(tǒng)。也就是說(shuō)除了消音元件本身外，插入損失還包括了聲源和出聲口(如進(jìn)氣口和排氣尾管)的聲學(xué)特征，因此這種方法是描述整個(gè)系統(tǒng)消音效果的最佳表達(dá)方式。 傳遞函數(shù): 排氣系統(tǒng)傳遞函數(shù)是指空氣介質(zhì)傳播所引起的聲功率的差值，傳遞損失沒(méi)有包括聲源和管道終結(jié)端的聲學(xué)特性，它只與自身的結(jié)構(gòu)有關(guān)。在評(píng)價(jià)單個(gè)消音元件的消音效果或者初步評(píng)估系統(tǒng)的消音性能時(shí)，通常用傳遞損失。傳遞損失是評(píng)價(jià)消音元件消音效果最簡(jiǎn)單的一種方法，具體測(cè)量方法如下：圖2 排氣系統(tǒng)由排氣管，副消聲器、主消聲器組成，如果有三元催化器，則應(yīng)該同時(shí)帶上。激勵(lì)體聲源（能發(fā)出頻率為20Hz－20000Hz的聲源）放置于排氣管的入口端，并用橡膠管與排氣管相連。 參考麥克風(fēng)放置與前端橡膠管上，并在內(nèi)部接受體聲源發(fā)出的聲功率級(jí)。接收麥克風(fēng)放置于消聲器的尾部，接收經(jīng)過(guò)排氣系統(tǒng)傳遞后的聲功率級(jí)。對(duì)于傳遞函數(shù)的目標(biāo)值，根據(jù)整車對(duì)噪聲水平的要求，其設(shè)定值也不相同，一般的，我們?cè)O(shè)定按圖3：圖3 圖中紅線為傳遞損失的限值，在每個(gè)頻率下的傳遞函數(shù)的值均在紅線下部。根據(jù)整車的噪聲水平和發(fā)動(dòng)機(jī)的類型不同，可對(duì)該紅線位置進(jìn)行調(diào)整。
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