进气系统设计开发指南--排气室
排气系统设计开发指南
1.1 主题本指南制订了与汽车发动机相匹配的消声排气系统的开发流程及设计指南；1.2 适用围本指南适用于汽车消声排气系统的设计开发2. 参考标准和相关文件QC/T 631—1999 汽车排气消声器技术条件QC/T 630—1999 汽车排气消声器性能试验方法QC/T 58—1993 汽车加速行驶车外噪声测量方法QC/T 10125—1997 人造气氛腐蚀试验盐雾试验3.定义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，可有效的降低气流噪声的装置。
3.2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功率级之差。
3.3 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。
3.4 功率损失比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。
4.开发流程及设计指南4.1 接受产品开发任务并做好开发前的准备工作开发之初，需要了解如下信息，作为设计输入：1、发动机的排量、额定功率、额定扭矩等相关参数；2、整车底盘走向，空间布局；3、发动机对排气背压、功率损失比的要求；4、噪声标准的制定；（1）、插入损失大于35dB；（2）、整车车外加速噪声小于74 dB；4.2 方案设计1、消声器的容量设计计算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)2、消声器的位置确定可行方案不可行方案4中间轴橡胶部件(60mm)橡胶吊耳（40mm）燃油箱(50mm)传动轴护套(40m)保险杠(30mm)制动拉索(40mm)转向机护套(40mm)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。
5、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。
排气系统研发流程开发
排气系统研发流程开发下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!排气系统研发流程开发通常包括以下步骤：1. 需求分析：确定排气系统的应用领域和目标用户。
发动机进气系统设计要求指南
发动机进气系统设计要求指南目录一、总成说明1.1 进气系统空气滤清器总成的功用1.2 适用范围1.3 空气滤清器总成结构图、爆炸图二、各总成设计1设计原则2主要设计参数的决定因素和最优化的目标3 环境条件需要满足的工作温度4 基本设计要求4.1 一般的布置原则4.2 影响装配位置因素4.3 修理的方便性5 空滤总成零件设计5．1空滤总成设计（附图）5. 1．1 空滤总成的定位、装配工艺5. 1 ．2 空滤总成材料要求5．1 . 3 空滤及引气管的主要设计参数、结构的确定5．1 . 4空滤建模主要步骤、参考文件5.2 设计过程中的其他要求一、总成说明1.1 进气系统空气滤清器总成的功用进气系统包含了空气滤清器、进气歧管、进气门机构等。
空气经空气滤清器过滤掉杂质后，流过空气流量计，经由进气道进入进气歧管，与喷油嘴喷出的汽油混合后形成适当比例的燃油混合气，由进气门送入汽缸内点火燃烧，产生动力空气滤清器的作用是在满足空气吸入量的情况下过滤掉最微小的杂质颗粒，保护发动机。
不同的地区因土壤，气候及道路的情况不同，空气中含有的尘土等杂质成分和含量也有所不同，就其化学成分来说，多数是二氧化硅。
当它们进入发动机气缸的摩擦表面时，就会刺破润滑油膜，加剧发动机气缸的磨损，缩短发动机的使用寿命。
安装空气滤清器能减少气缸、活塞和活塞环等零件的磨损。
据有关资料报道：轿车如不安装空气滤清器，气缸磨损将增加7倍，活塞磨损增加3倍，活塞环磨损增加8倍。
因此，现代汽车发动机都在化油器或电喷发动机的节流阀体前部装有空气滤清器。
另外，优质空气滤清器能有效降低发动机吸入空气时的噪音。
1.2 适用范围本指南制订了与汽车发动机相匹配的进气系统的设计开发流程；1.3 空气滤清器总成结构图、爆炸图进气软管空滤器总成谐振腔引气管二、各总成设计空气滤清器总成设计：1、设计原则该总成的设计要求（功能、法规、布置）：参考标准和相关文件JB/T9755-1999 内燃机纸质滤芯空气滤清器总成技术条件JB/T9756-1999 内燃机空气滤清器纸质滤芯技术条件JB/T9747-1999 内燃机空气滤清器试验方法总成整车上的布置：1、与总布置确定空滤器的布置位置及空间。
汽车排汽系统的设计
前言大学三年的专科学习即将结束，毕业设计是其中最后一个环节，是对以前所学的知识及所掌握的技能的综合运用和检验。
随着我国经济的迅速发展，汽车的生产技术得到愈来愈广泛的应用。
在完成大学三年的课程学习和课程、生产实习，我熟练地掌握了机械制图，机械设计、机械原理等专业基础课和专业课方面的知识，对机械制造、加工的工艺有了一个系统、全面的理解，达到了学习的目的。
对于汽车排气系统的设计这个实践性非常强的设计课题，我们进行了大量的研究和讨论。
在指导老师的讲解下，在平时查阅了很多相关资料并亲手拆装了一些典型的模具实体，明确了模具的一般工作原理、结构、加工工艺。
并在图书馆借阅了许多相关手册和书籍，设计中，将充分利用和查阅各种资料，并与同学进行充分讨论，尽最大努力搞好本次毕业设计。
在设计的过程中，将有一定的困难，但有指导老师的悉心指导和自己的努力，相信会完满的完成毕业设计任务。
由于学生水平有限，而且缺乏经验，设计中不妥之处在所难免，肯请各位老师指正。
一、排汽系统的概论：排汽装置是汽车发动机必不可少的一个部件。
排气系统主要是由发动机排气支管、排气管路、消声器总成、尾管、排气系统支撑等构件组成。
汽车排气系统的设计，在安装位置和结构要求上一定要满足汽车底盘总体布置的要求；在性能上要符合发动机对排气系统的要求。
同时，还要兼顾整个系统的经济性、安全性和维护方便性以及排放的环保性。
排汽装置分为单排气和双排气装置两种。
V型发动机有两面个排气支管直列式发动机一般为单个排气管。
双排气系统降低了排气系统内的压力，使发动机排气顺畅，气缸中残留的废气少，因而可以提高发动机的充气效率及输出的转矩，单排气装置用的材料少，设计方便，一般用于直列发动机。
排气系统排气支管排气管消声器总成尾管二、排气支管排气支管的形状非常重要，为了防止各缸排相互干扰和排气倒流，并利用排气性降低排气阻力，应将排气支管做得长些，且各缸支管应相互独立如图1-1。
排气支管可用不锈钢制造，其优点是质量轻、耐热性好、内辟光滑、排气阻力小，排气更顺。
柴油机的进排气系统结构设计
柴油机的进排气系统结构设计1进气系统设计1.1进气系统的组成及其作用进气系统主要空气滤清器和进气支管组成。
1.2空气滤清器设计1.2.1作用燃油燃烧的时候需要消耗大量的空气，以一般的柴油机为例，每消耗一升柴油大概要消耗6000-10000L空气。
这么多的空气，里面的杂质诸如灰尘等肯定会很多，如果不把这些杂质清除，一定会加速气缸的部件的磨损，缩短整个发动机的寿命。
有实验表明，如果不加装滤清器，发动机的寿命大概缩短三分之二，所以空气滤清器是很重要的。
为了保证柴油机气缸的寿命，我们决定采纳干式滤清器。
1.2.2进气导流管的设计在现在的这个柴油机车上，为了增强进气效果，能够利用发动机的谐振，这需要空气滤清器的进气导管有交大的容积，来增强发动的谐振，提升进气效能，但进气导管又不能做的太粗，否则在里面流动的新奇空气的流速太低，反而不利于进气，为了使效果最佳，本次设计的柴油机的导流管应该做的又细又长。
1.2.3进气支管的设计进气支管对于柴油机或者气道燃油喷射式发动机来说，进气支管必须把新奇的空气分配到各个气缸的进气道里面来，而且是均匀的分配，从这个要求考虑，进气支管必须是等长的，而且为了保证空气具有较高的流速，进气支管的内壁的应该尽可能的光滑，以便提升进气水平。
一般进气道使用合金铸铁制造，但车辆轻量化是汽车的重点进展方向之一，为了配合这种趋势，近来也采纳铝合金制造的进气支管，这种进气支管具有质量轻，导热性能优良的特点，随着科技的进步也有采纳复合材料的进气支管，而且应用越来越广。
这种进气支管，内壁光滑，质量很轻，关键是其无需特别加工，其内壁就特别光滑，这点十分重要，所以有增大应用的趋势。
1.3进气系统的方案为了充分利用进气歧管的谐波效应，使发动机在低速时获得大扭矩，在高速时获得大功率，保证在不同工况下具有良好的性能，汽车发动机采纳了可变进气系统。
每个进气歧管都有两个进气通道，一长一短。
根据汽油机的工作转速高低、负荷大小，由旋转阅A操纵空气经过哪一个通道流进气缸，可变进气管，它由两种长度的冲压管组成，可旋转阀A在外壳中转动；中低速时，空气由外侧通道经单独的进气管进入一长管，实现中、低速大扭矩；高速时，空气由内部通口经双进气管进入一短管，实现高速大功率。
参考资料 - 发动机进排气系统及其设计
以涡扇发动机排气系统为例：
⚫ 内外涵两股排气：低温的外涵空气流和高温的内涵燃气流。
⚫ 排气方式： 混合排气：常用在低涵道比发动机上，长外涵，两股气流
由内部混合器充分混合后排出。有利于降低噪音。 分开排气：用于高涵道比发动机上，短外涵，两股气流排
出后于大气中混合。 见下图：
发动机排气系统分类：
发动机排气系统
乘波飞行理论：对于一个尖楔体，以高速飞机上常见 的尖劈翼型为例，当它超音速飞行时，必然在机翼下方产 生一道从前缘开始的斜激波，气流在经过斜激波后会形成 一个压力均匀的高压区，且此翼下高压区不受翼上低压区 的影响（而常规机翼由于绕翼型环流的存在翼上下搞低压 区相沟通），因此将会产生很高的升力，整个飞行器好像 乘在激波上，乘波飞行由此得名。
由于“启动”问题的限制，即使进气道前的脱体激波 移动至喉部下游稳定位置，阻碍了其实际的运用。
◆ 外压式进气道
由外罩和中心体组成，如下图2-2所示，利用中心体 产生的一道或多道斜激波再加上唇口处一道正激波使超音 速气流变为亚音速气流而减速增压。
结构简单，工作稳定性好，飞行马赫数在2.5以下的飞 机多采用此类型进气道。
➢ 将涡轮排出的燃气以一定的速度和要求的方向排入大气， 产生推力。
➢ 对涡喷发动机，涡轮后排气流产生全部推力；对涡扇发动 机，风扇排气产生主要推力，涡轮排气产生部分推力；对 涡桨发动机，排气流产生的推力更少，主要是靠螺旋桨产 生拉力。
➢ 从涡轮出来的排气流，因有高速旋流，为了降低摩檫损失， 通常将排气锥和外壁之间的通道设计为扩散的，气流流速 降低、压力升高。涡轮后部支板对气流进入喷管之前整流， 避免旋涡损失。
◼ 内部流动损失
➢ 粘性摩擦损失
由于进气道内壁面与气流之间的摩擦力所引起的，因 此内壁面应做得尽可能的光滑, 以减小摩擦损失。
排气系统设计
奇瑞汽车有限公司设计指南编制：审核：批准：发动机工程研究一院目录一、主题与适用范围1、主题2、适用范围二、排气消声系统的总成说明及功用三、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 插入损失以及传递函数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 净化装置3.6 补偿器3.6.1 波纹管3.6.2 球形连接3.7 橡胶吊环3.8 隔热部件3.9 材料选择3.9.1 排气管、消声器内组件3.9.2 消声器外壳体四、排气消声系统的设计开发流程五、修订说明六、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，零部件设计以及开发的流程等。
2、适用范围:本指南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,NO X等的含量，达到排气净化的作用；注：在本指南中，我们将只介绍排气管和排气消声装置的详细设计，对排气歧管和排气净化装置的详细设计见其他设计指南。
汽车排气系统CADCAE集成开发方法
汽车排气系统CAD/CAE集成开发方法华中科技大学张杰金国栋钟绍华傅强摘要：本文探讨了一种新颖的汽车排气系统CAD/CAE 集成开发的思路和方法，此法将传统的经验设计理论与先进的专业软件应用结合起来。
首先明确系统的需求和目标，然后建立起排气系统集成开发的环境，运用软件工程的思想进行整体规划和程序开发的模块化，这种设计方法在很大程度上提高了设计精度和功效。
文中以消声器为例给出了其设计方法和在软件上实现的流程图。
关键词：排气系统集成开发催化转换器消声器1 排气系统开发现状分析日益严格的排放法规和人类环境意识的增强对汽车节能净化提出了高标准的要求，而排气系统作为现代内燃机动力汽车的一个重要总成，其性能直接决定了发动机排气损失以及污染物和气动噪声的排放量，因此如何对排气系统进行有效的设计分析，如何使其与发动机合理匹配等，就成为现代汽车节能与净化的关键技术之一。
在我国长期以来，汽车排气系统的开发仍然停留在各部件单一设计，依赖简单理论估算、经验设计和大量试验的基础上[1]，这样不仅费时费力，给排气系统结构和性能的进一步优化带来困难；而且，单独对消声器或催化器局部分散设计不能完全反映排气系统的整体耦合特征，难以设计出令人满意的产品。
随着计算机软硬件技术以及计算流体力学(CFD)等仿真分析软件的飞速发展，一些商用软件逐渐完善，成为研究设计人员的有效工具。
例如通过对催化器和消声器进行数值模拟研究其阻力特性等[2]，这一方面为结构优化提供充分的理论指导，另一方面也大大降低了实际试验的工作量，缩短设计周期，并且可以探索多种可能设计。
然而单一的商用软件往往不能满足复杂系统的整体开发，而需要选择相关软件进行二次开发和科学集成。
目前针对整个排气系统进行集成开发研究的还未见报道。
为满足排气系统模块供应商产品开发的需要，我们选择了一些有专业特点的设计与分析软件，以数据库管理系统为纽带，以VC++为开发语言，对这些软件进行了集成和二次开发，初步完成了汽车排气系统CAD/CAE 软件，使其能在一个用户界面下完成整个排气系统的设计（CAD）与分析（CAE）功能，使传统的经验设计向精确的理论设计过渡，很大程度上提高了设计精度和功效。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
进气系统设计指南
进气系统由于整车布置需要，整体布置在机舱内右侧，由于现有车型进气系统都是布置在车体左侧，因此，相对现有车型，进气系统设计变动较大。
1. 进气系统的构成和布置
1.1空滤器总成的布置
空滤器的布置在机舱右侧。
1.1.1 空滤器的型式
空滤器采用塑料壳体，本体和上盖壳体上下分开型式，进气口在本体，向车
体右侧，出气口在上盖，出气口带法兰与空气流量计通过两个螺栓联接，法
兰口粘接有橡胶密封圈保证与流量计接触端面密封。
1.1.2滤芯的结构型式
滤芯采用折叠的无纺布通过注塑框架固定平板式结构，橡胶密封圈保证与空
滤器壳体密封面密封。
1.1.3空滤器总成的安装方式
空滤器总成采用三点固定方式，两点利用现有的孔位，固定金属安装支架，
另一点借用动力转向罐支架。
1.2 进气导管的构成和布置
进气导管由进气隔热板进气导管与谐振器导管口构成
1.2.1 进气导管的结构
进气导管由进气隔热板和进气导管构成，隔热板一方面起隔热作用，同时起
固定进气管的作用。
进气口从右侧翼子板引导进气，另一歧管连接谐振器管
口。
1.2.2 进气导管布置位置
进气导管通过进气导管的隔热板卡装在引擎盖右侧内支撑板的长方孔内。
进气导管进气口大气侧，管口内径为：80mm
1.2.4 进气导管安装方式
进气导管通过进气导管的隔热板卡装在引擎盖右侧内支撑板的长方孔内，另一端卡装在空滤器本体。
1.3 谐振器的结构和布置
谐振器的型式采用亥姆霍兹(Helmholtz)共振腔，
1.3.1 谐振器的布置位置
谐振器布置在翼子板右侧内，
1.3.2 谐振器的基本尺寸
谐振器管口内径为：40mm，连接管的长度为：35mm
1.3.3 谐振器的安装方式
谐振器通过两个金属支架，固定在引擎盖右侧，利用现有侧孔位，通过螺母固定。
1.4 进气胶管的结构和布置
进气胶管根据与空滤器联接的流量计的位置和发动机进气口位置设计布置1.4.1 进气胶管的结构
进气胶管中部设计三个波纹，胶管外侧面布置纵横交叉加强筋，加强筋间距22～28mm，容易吸塌的部位，加强筋的高度为5mm，其他部位加强筋高度为4mm。
1.4.2 进气胶管布置位置
进气胶管根据流量计和发动机进气口位置确定，保证与护风圈（间隙30mm 以上）、引擎盖间隙（30mm以上），同时考虑检查机油量时，插拔机油尺干涉检查。
大端根据流量计外径：Φ80mm，发动机进气口：Φ60mm，曲轴箱通风管接头外径：Φ13mm。
1.4. 进气胶管的安装方式
进气胶管的安装通过两端口分别插入与流量计和发动机进气口，通过卡箍紧固。
2. 设计计算
2.1 理论需要进气量
2.1.1 空滤器额定空气体积流量计算公式：
Q=P*g*α*A/(1000*γ)
式中：
Q----------额定空气体积流量，m3/h；
P-----------发动机额定功率，kW；
g-----------发动机额定功率时的燃油消耗率，g/kW.h（约235 g/ kW.h）；
α-------额定功率时过量空气系数（增压发动机取2.0）；
A---------燃烧1kg燃油所需的理论空气量，kg/kg（柴油为14.3kg/kg）；
γ--------空气密度，kg/ m3，标准状态下的空气密度为1.2005 kg/ m3
代入：P=85, g=235, α=2.0, A=14.3, γ=1.2005,
计算：Q=P*g*α*A/(1000*γ)=85×235×2.0×14.3÷(1000×1.2005)
=475.87 ≈480(m3/h)
2.1.2 空滤器设计流量：480 m3/h
2.1.3 滤芯的面积：0.58m2
2.1.4 空滤器的容积：12L
2.1.5 空滤器容积与发动机单缸排量比值为：12/（2.5/4）= 19.2
3. 进气系统性能及耐久性要求3.1 空滤器的性能及耐久性3.1.1 空滤器的性能
3.1.2空滤器的耐久性能
3.2 进气导管性能及耐久性能
3.2.1 进气导管性能
见开发技术协议
3.2.2 进气导管耐久性能
见开发技术协议
3.3 进气胶管性能及耐久性能
3.3.1 进气胶管性能
3.3.1.1进气胶管的材料：进气胶管的材料：NCX-810-0301Z（NES M7070-1999）材料性能：
3.3.2 进气胶管耐久性能。