排氣系統(tǒng)消聲器設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范(存儲(chǔ)版)
【正文】 通過噪聲在汽車產(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噪聲的目標(biāo)值。 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)。 尾管噪聲(三檔節(jié)氣門全開加速) 排氣系統(tǒng)尾管噪聲是衡量排氣系統(tǒng)消聲效果的一個(gè)主要性能指標(biāo)。車體的振動(dòng)通過座椅、方向盤和地板直接傳給顧客，同時(shí)車體的振動(dòng)也會(huì)幅射出去，在車內(nèi)產(chǎn)生噪聲，所以控制傳到車體的力是排氣系統(tǒng)振動(dòng)控制的最重要的目標(biāo)之一。 排氣管用于連接以上不同部件。對(duì)于二級(jí)消聲，我們將其分別稱為前消聲器和后消聲器。一般要達(dá)到理想的消音效果，消音容積要是發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸體積的10倍左右。則排氣管最小流通面積 Smin 為: Smin=m/900cρ?？剐韵羝髦饕〝U(kuò)張消音器和旁支管消音器，旁支消音器通常包括赫爾姆茲消音器、四分之一波長(zhǎng)管。在實(shí)際應(yīng)用中，阻抗復(fù)合消聲器的傳遞損失是通過實(shí)驗(yàn)或現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量確定。采用半斷耦式的排氣系統(tǒng)，吊環(huán)一般設(shè)計(jì)的偏軟，并且對(duì)前后位移的限制作用不是很明顯。98N，溫度為 700177。 排氣管、消聲器內(nèi)組件 由于汽油燃燒后產(chǎn)生 NOx,硫化物，水等，冷卻后將形成酸，并部分積蓄在消聲器內(nèi)，對(duì)排氣系統(tǒng)容易產(chǎn)生腐蝕，因此，排氣管、消聲器端蓋、內(nèi)部隔板、內(nèi)部消聲管以及消聲器筒體內(nèi)層最常用的材料是 SUH 409 和 SUH 409L，為了更好的保證消聲器的使用壽命，最好在后消聲器端蓋上設(shè)計(jì)放水孔，以便把生成的酸性溶液及時(shí)排出。 隔熱部件如果需要，根據(jù)具體位置選取隔熱裝置，一般采用鍍鋁隔熱板，其性能達(dá)到的要求為：隔熱板兩邊的溫差達(dá)到150℃。 6176。斷耦式的波紋管不起承載作用，所以波紋管后段的排氣系統(tǒng)需設(shè)計(jì)前后左右上下六方向位移皆有極好限制作用的懸掛。 目前的汽車消聲器的設(shè)計(jì)中，主要結(jié)構(gòu)采用抗性消聲原理，而在其中某些結(jié)構(gòu)則采用阻性原理，而這些阻性消音器也往往是與抗性消音器做成一體而成為混合消音器。阻性消聲器的傳聲損失與吸聲材料的聲學(xué)性能、氣流通道周長(zhǎng)、斷面面積以及管道長(zhǎng)度等因素有關(guān)，結(jié)構(gòu)示意如下所示： 抗性消聲器是利用各種形狀、尺寸的管道或共振腔，靠管道截面的突變或旁接共振腔等在聲傳播過程中引起引起阻抗的改變而產(chǎn)生聲能的反射、干涉，一部分聲能被反射回聲源，這樣傳遞聲能減少，從而降低所輸出的聲能，達(dá)到消聲目的。 排氣管徑的選取 為獲得良好的噪聲和低的背壓，在排氣管和消聲器內(nèi)的排氣流速應(yīng)分別低于 （c—聲速），我們可根據(jù)此要求來計(jì)算排氣管的最小管徑。 消聲容積的確定 消聲容積指排氣系統(tǒng)所有消聲器的容積之和。 消聲器有一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)之分。合理選擇掛鉤的位置，且掛鉤的剛度要滿足下面的要求： 支架頻率=（≥ 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)速 x發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸數(shù)目）/120波紋管和橡膠吊塊的設(shè)計(jì)對(duì)排氣系統(tǒng)的振動(dòng)控制至關(guān)重要。 振動(dòng) 排氣系統(tǒng)一端與發(fā)動(dòng)機(jī)相連，一端通過掛鉤與車體相連。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。 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)。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。 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。)。二、排氣消聲系統(tǒng)的總成說明及功用 排氣系統(tǒng)包括排氣歧管、排氣管、排氣凈化裝置、排氣消聲裝置、隔熱部件、彈性吊塊等。 排氣系統(tǒng)必須滿足顧客對(duì)噪聲的要求，在整個(gè)頻率范圍內(nèi)應(yīng)有足夠的消聲量，同時(shí)力求避免產(chǎn)生氣流再生噪聲。 對(duì)自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)，排氣背壓一般設(shè)定在30177。 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)功率的差值和沒有使用消聲器時(shí)功率值的百分比。同時(shí)還要考慮到未來幾年的規(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)的將來汽車通過噪聲標(biāo)準(zhǔn)可能為71dB(A)。在評(píng)價(jià)單個(gè)消音元件的消音效果或者
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