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正文內(nèi)容

排氣系統(tǒng)消聲器設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范(編輯修改稿)

2025-05-05 23:30 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 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)。尾管噪聲的測量方法見圖4:圖4尾管噪聲的目標(biāo)設(shè)定如下: 在急加速和急減速的情況下,整車載荷為 70KgX2,按上述方法進(jìn)行測量的尾管噪聲見圖 5:當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速為10002000rpm時(shí),噪聲值為82dB(A),當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速為5000rpm時(shí),噪聲值為92dB(A),當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速為6000rpm時(shí),噪聲值為97dB(A)。圖5 在急加速和急減速的情況下,整車載荷為 70KgX2,按上述方法進(jìn)行測量的二階尾管噪聲見圖6,四階尾管噪聲見圖 7,六階尾管噪聲見圖 8,八階尾管噪聲見圖 9。圖6圖7圖8圖9 對于以上尾管噪聲曲線,可以根據(jù)不同車型所要達(dá)到的噪聲水平的不同進(jìn)行調(diào)整。 定置噪聲 定置噪聲限值按國標(biāo) GB16170-1996《汽車定置噪聲限制》執(zhí)行,我們要求定置噪聲≤85dB(A)。試驗(yàn)方法按國標(biāo) GB1436593《聲學(xué) 機(jī)動車輛定置噪聲測量方法》進(jìn)行;定置是指車輛不行使,發(fā)動機(jī)處于空載運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài),定置噪聲可評價(jià)、檢查機(jī)動車輛的排氣噪聲水平,不能表征車輛行使最大噪聲級。 振動 排氣系統(tǒng)一端與發(fā)動機(jī)相連,一端通過掛鉤與車體相連。發(fā)動機(jī)的振動傳遞給排氣系統(tǒng),然后在通過掛鉤傳給車體。車體的振動通過座椅、方向盤和地板直接傳給顧客,同時(shí)車體的振動也會幅射出去,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)振動控制的最重要的目標(biāo)之一。 排氣系統(tǒng)的振動源主要有四個(gè):發(fā)動機(jī)的機(jī)械振動、發(fā)動機(jī)的氣流沖擊、聲波激勵(lì)和車體的振動,車體的振動傳遞方向與前面三種相反,車體振動會通過掛鉤傳遞到排氣系統(tǒng),這種傳遞會逆向傳遞到發(fā)動機(jī),從而加大了發(fā)動機(jī)的振動。 為了控制排氣系統(tǒng)的振動,在進(jìn)行排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要注意以下幾點(diǎn):要避免與整車固有頻率范圍重合,應(yīng)盡量做到差距越大越好,一般地,車身固有頻率在25Hz-34Hz之間,因此排氣系統(tǒng)振動頻率不能設(shè)計(jì)在這個(gè)范圍內(nèi)。在設(shè)計(jì)排氣系統(tǒng)時(shí),要使得其模態(tài)越少越好。如果模態(tài)太多,那么系統(tǒng)某些頻率很容易被激勵(lì)起來,振動容易被傳遞到車體。通常排氣系統(tǒng)應(yīng)該盡可能地設(shè)計(jì)成一條直線,而盡量避免彎曲的形狀。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)動機(jī)最大轉(zhuǎn)速 x發(fā)動機(jī)的汽缸數(shù)目)/120波紋管和橡膠吊塊的設(shè)計(jì)對排氣系統(tǒng)的振動控制至關(guān)重要。3 系統(tǒng)及零部件的設(shè)計(jì)、系統(tǒng)布置 布置原則 一個(gè)完整的排氣系統(tǒng),從前到后,一般布置次序是:預(yù)催化器、補(bǔ)償器(波紋管)、主催化器、前消聲器、后消聲器。 排氣管用于連接以上不同部件。排氣管分段以及連接方式主要根據(jù)安裝和維修方便確定。 如果補(bǔ)償器采用球面法蘭,一般不把球面法蘭布置在催化器之前。 對于滿足歐Ⅱ及以下排放標(biāo)準(zhǔn)的排氣系統(tǒng),由于歐Ⅱ標(biāo)準(zhǔn)不涉及冷啟動階段的排放限制,所以一般可不采用預(yù)催化器而只采用一個(gè)主催化器。對于滿足歐Ⅲ及以上排放標(biāo)準(zhǔn)的排氣系統(tǒng),一般在排氣歧管出口處布置預(yù)催化器(即 CCC,Closed Couple Catalyst)或者在預(yù)催化器前的排氣管段采取良好的保溫措施。主催化器一般布置在車身底板下,所以又叫底板下催化器(Under Floor Catalyst)。 消聲器有一級、二級、三級之分。二級消聲應(yīng)用最多,SUV、跑車等追求動力性的車輛一般才采用一級消聲器。對于二級消聲,我們將其分別稱為前消聲器和后消聲器。根據(jù)聲學(xué)原理,消聲器擺放在不同的位置,將產(chǎn)生不同的消聲效果,一般地,推薦如下的消聲器擺放位置(見圖10):圖10 間隙要求排氣系統(tǒng)與各相鄰部件地間隙關(guān)系見圖11:圖11 各相鄰部件耐溫在 150℃以下的越遠(yuǎn)離排氣系統(tǒng)越好,相對產(chǎn)生運(yùn)動部件最少保證與排氣系統(tǒng)的間隙大于 25mm,同時(shí)要保證最小離地間隙符合整車布置要求。 吊鉤位置的選取排氣系統(tǒng)吊鉤位置的選擇遵循以下原則:(1)、吊鉤應(yīng)該位于振動的節(jié)點(diǎn)上;(2)、吊鉤應(yīng)該在縱向能夠延伸;(3)、吊耳應(yīng)該位于車身結(jié)構(gòu)的剛性處。對于排氣系統(tǒng)吊鉤位置的選取必須借助 CAE 分析來進(jìn)行,首先對排氣系統(tǒng)進(jìn)行各階模態(tài)分析(見圖12)來確定排氣
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