汽油机排气系统消声器设计研究
排气系统尾管对发动机性能及排气噪声影响研究
第 ６期
２１ ０ ０年 １ 月 ２
内燃机
Ｉ ｔ ｒ ａ ｏ ｕ ｔ ｎ Ｅ ｇｎ ｓ ｎ ｅ ｎ ｌＣ ｍｂ ｓｉ ｎ ｉ ｅ ｏ
型 的基本 控制方 程 为［ ７ １ ：
排气消声器对发动机性能及排气噪声的研究业已很 多 ， 是排 气 系 统 尾 管 的设 计对 发 动 机 性 能及 排 但 气噪声 的影响研究并不多见 ，因此将重点研究排气 尾管长 度 、直径 等设 计参 数 的变 化对 发 动机 性能 和 排 气噪 声 的影 响 。
Ｚ ＡＯ Ｑ ａ ， Ｕ Ｃ ｎ ｓｎ Ｈ ｉｎ Ｇ ａ － ｏ ｇ （ｈｎ ｕｏ ｏｉ ｅ ｈ ｏｏｙ＆ Ｒ ｓａｃ ｅｔｒＴａ ｊ ０ １ ２ Ｃ ｉａ Ｃ ｉａＡ ｔｍ ｔ ｅＴ ｃ ｎ ｌ ｖ ｇ ｅｅｒｈＣ ｎｅ， ｉｎｉ ３ ０ ６ ， ｈｎ ） ｎ
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｔ ｋｎ ｔｐ － ｙｉ ｄ ｒｇ ｓ ｌ ｅ ｅ ｇ ｎ ｏ ｘ ｍｐ ｅ ｈ ｈ ｌ ｎ ｉｅ ｍｏ ｅ ，ｎ ｌ ｄ ｎ ｎ ａ ｅ ａ ｄ ｅ ｈ ｕ ｔ ｓ ｒ ｃ ： ａ ｉ ｇ ａ Ｖ－ ｙ ｅ ６ ｃ ｌ ｅ ａ ｏ ｉ ｎ ｉ ｅ ｆ ｒｅ ａ ｌ，ｔ ｅ ｗ ｏｅ ｅ ｇｎ ｄ ｌ ｉ ｃ ｕ ｉ ｇ ｉ ｔｋ ｎ ｘ ａ ｓ ｎ ｎ
ＮＯ ６ ． Ｄ ｃ ２ １ ｅ． ００
摘要 ： 以一 台ｖ型６ 缸汽油机为例 ， 利用一维Ｃ Ｄ Ｆ 发动机模拟软件 Ｇ — Ｏ Ｒ Ｔ Ｐ ＷＥ 建立 了整体发 动机模型 （ 包括进排气 系 统 ）通 过改变排气尾管直径 、 ， 长度设计参数 ， 研究 了排气尾管长度 、 直径对发动机性 能和排气 噪声 的影 响 ， 并总结 了 如何适 当选取尾管的长度 、 直径设计参数 ， 以满足发动机性能和排气噪声的要求。
微型汽车排气消声器的设计与优化
间 长 。随着 计算 机技 术 的发 展 ， 特别 是 数值 模 拟软
参 考 文 献
１ 项承寨 ， 群生 ， 夏 何乐 ．Ｂ Ａ Ｓ控 制 量 的 计 算 研 究 ． 车 技 术 ， 汽
２ ０１ １ ：０ １ ． ０ （ ） １ ～ ３
２ 程 军 ． 车 防 抱 死 制 动 系统 的理 论 与 实 践 ． 京 ： 京 理 工 汽 北 北
基金项 目： 国家 十五 “ ６ ” 划项 目（０ ７ Ａ ６ ３ １ 。 ８ ３计 ２０ Ａ ０ Ｚ ４ ）
低 廉 的排 气消声 系统 成为的消声 器设 计 主要 是 基 于经 验和试 验 。传 相结 合 的方法进行 的 ， 种方法 开发成 本大 ， 这 开发时
图 ９ 对 接 路 面 试 验结 果
４ 余 卓平 ， 高 翔 ．Ｂ 刘 Ａ Ｓ中参 考 车 速计 算方 法 的研 究 ． 海 汽 上
５ 结 束语
ｉ ｒ ｖ ｍｅ ｔ ｓ ｌ ｍａ ｅ ｏ ｈ ｈｇ ｖ ｌ ｃｔ ｎ ｉｅ ｅ ｅ， ｐ ｒ ｒ ｎ ｅ ｆ ｔ ｅ ｍｐ ｏ ｅ ｎ ｉ ａｓ ｏ ｄ ｔ ｔ ｅ ｉｈ ｅ ｏ ｉ ｙ ｏ ｓ ｌｖ ｌ ｅｆ ｍａ ｃ ｏ ｈ ｍｕｆ ｒ ａ ｉａｌ ｓ ｔ ｆ ｓ ｅ ｉｎ ｏ ｆ ｅ ｂ ｓｃ ｌ ｌ ｙ ａｉｉ ｄ ｓ ｓｅ ｇ
ｒｑｕｒ ｍ ｅ ｔ ｅ ｉｅ ｎ ．
Ｋｅ ｒ ｓ Ｅｘ ａ ｓ ｆｌｒ Ｐ ｒ ｏ ｍ ａ ｃ ， ｙ ｗｏ ｄ ： ｈ ｕ ｔｍｕ ｆｅ ， ｅ ｆ ｒ ｎ ｅ Ｏｐ ｉ ｉａ ｉ ｎ ｄ ｓｇ ｔ ｚ ｔ ｅｉｎ ｍ ｏ
１ 前 言
在 日益 严格 的环 境 （ 噪声 ） 制 法规 下 ， 控 针对 微 型汽车 的 特点 ， 开发 消声 性 能 良好 、 构 可 靠 、 本 结 成
微型汽车排气消声器的设计与优化
微型汽车排气消声器的设计与优化随着汽车产业的发展，越来越多的人选择购买汽车，但乘坐汽车时面临的一个普遍问题就是噪音。
汽车排气噪音是一种非常常见的噪音，因此，微型汽车排气消声器的设计与优化变得尤为重要。
本文将介绍如何设计和优化一个高效的微型汽车排气消声器。
首先，微型汽车排气消声器的主要设计目标是减少排气噪音和提高汽车引擎的性能。
为了实现这一目标，首先需要确定消声器的物理参数，包括长度、直径、材质和布局。
消声器的长度和直径必须满足一定的条件，以确保消声器能够吸收或反射来自排气管的声波能量。
材料会影响消声器的吸声能力，通常使用一些多孔材料或玻璃纤维等，以使消声器能够有效地吸收声波的能量。
消声器的布局应该避免排气管内的爆震并且要确保排气系统足够稳定。
其次，为了更好地优化消声器的设计，必须进行一系列的仿真实验，以测试各种设计参数的效果。
常见的优化方法通常是通过计算机模拟来测试消声器的表现。
消声器的性能和效果可以通过改变各种参数来进行评估和优化。
通过利用这些仿真实验，可以为消声器的最佳设计建立一个准确的模型。
最后，一旦模型被制作出来，就需要进行批量生产，以确保每个消声器都具有相同的吸声能力。
微型汽车排气消声器需要遵循一定的制造标准，并且需要进行严格的质量控制。
消声器的物理参数和吸声能力需要在大量生产之前进行测试，以确保每个消声器都是符合要求的。
在设计微型汽车排气消声器的过程中，有几个重要的点需要注意。
首先，需确保消声器具有良好的吸声能力，并减少排气系统的噪音。
其次，必须通过仿真实验进行优化和测试，并建立一个准确的模型。
最后，需要严格的质量控制和生产标准，以确保每个消声器都具有相同的吸声能力并且符合要求。
总之，设计和优化微型汽车排气消声器是一项关键的任务，涉及多个方面，需要经过认真的计划和测试。
然而，这个过程值得花费时间和精力，因为最终结果将对汽车的噪音控制和性能提高产生长远的积极影响。
除了上文中提到的设计和优化微型汽车排气消声器的基本内容，还有许多其他因素需要考虑。
基于GT-Power的汽车排气消声器的试验研究
义 重 大 。 排 气 消 声 器 的 设 计 要 建 立 在 与 发 动 机 耦 合 的 基础 上 ， 但 是 由于发 动 机试 验成 本 比较高 ， 因此 ， 设 计
一
压 缩 比 １ ０
缸径／ ｍｍ
缸 数及 排 列 直 列 四缸 行 程／ ｍ ｍ
冲程 数 四 冲程 连 杆 长 度 ／ ｍ ｍ
染源 ， 而 国家 对 排 放 的标 准 愈 来 愈 严 格 ， 这 使 得 消 声
器 的设计 要求 也越 来越 高 ［ １ － ２ ］ 。一 款 设 计 合 理 的 消 声 器
对 提 升 整 车 ＮＶＨ （ Ｎｏ ｉ ｓ ｅ 、 Ｖｉ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ、 Ｈａ ｒ ｓ ｈ ｎ ｅ ｓ ｓ ） 品 质 意
拟声源代替发动机 ， 连 接 消 声 器进 行试 验 测 试 ， 试 验 结果 表 明 ， 测试 结果 与 仿 真 结 果基 本 一 致 。验 证 了仿 真软 件 的 可 靠性 ，
为 消声 器开 发提 供 快捷 的途 径 。
关键词 ： 排气消声器 插入损 失 Ｇ Ｔ — Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ
能 分 析 以及 整 车 计 算 的 仿 真 环 境 ， 所 有模 块 可 以互相 切换 ， 集 成 为 一 体 。 ＧＴ — Ｐ ｏ ｗｅ ｒ 可 以 提 供 各 种 针 对 汽 车 不 同层 次 的 物理 模 型 ， 用户 可 以在 提 供 的模 型 基 础上
基于 Ｇ Ｔ — Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ 的汽车排 气消声器 的试验研究
口 刘一航 口 安
江 苏无 锡
伟
２ １ ４ １ ２ ２
江 南 大 学 机械 工 程 学 院
摘
要： 利用 Ｇ Ｔ — Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ 软件 ， 建 立 排 气消 声 器 与 发动 机 耦 合 模 型 ， 计 算 得 到 消 声 器 的插 入 损 失 。 开发 一 款 装 置 作 为 模
汽车排气消声器设计分析本科毕业论文
汽车排气消声器设计分析摘要随着中国噪声法规的日益严格，对于整车排气噪声控制的要求也越来对于整车排气噪声控制的要求也越来近年来,随着中国噪声法规的日益严格，这必然会加大设计的但是传统的消声器设计方法主要是基于设计经验，这必然会加大设计的越高了，但是传统的消声器设计方法主要是基于设计经验，工作量，增加研发成本、延长了开发周期。
控制排气噪声最有效的途径就是设计高消声性能、低阻力损失的排气消声器。
它已成为目前排气噪声控制的重要研究课题。
本文首先通过使用GT-POWER软件中的muffler模块建立排气消声器的三维仿真模型从而得到它的传递损失，再通过GT-POWER软件建立某发动机工作过程与消声器的耦合仿真模型得到消声器的插入损失，并通过对消声器结构及消声性能的分析，对消声器的设计进行改进，使其较好的满足该消声器的性能要求。
在对消声器消声性能设计时，应该尽量避免消声器的某些通过频率和消声器振型比较剧烈的模态频率发生共振，这样既有利于提高催化剂和消声器的可靠性和耐久性，也可以指导消声器的设计、分析。
总之，本文通过对消声器基本的设计思路和方法的探索，为更加合理、有效地设计和研发排气消声器提供了参考。
关键词：消声器模拟仿真传递损失插入损失结构优化Abstract The The most most most effective effective effective measure measure measure to to to control control control exhaust exhaust exhaust noise noise noise is is is using using using muffler muffler muffler is is is exhaust exhaust system.Designing a muffler with high anechoic performance and low resistance loss has become an important subject on exhaust noise.the article takes advantage of the muffler model that established by GT-POWER software to work out the transmission loss and takes advantage of the coupling simulation model of an engine＇s working process process and and and muffler muffler muffler to to to work work work out out out the the the Insertion Insertion Insertion loss loss loss Based Based Based on on on the the the analysis analysis analysis of of of the the structure structure and and and performance performance performance of of of the the the muffler muffler muffler the the the designe designe designe is is is improved.The improved.The improved.The improved improved design preferably meets the exhaust performance requirement. When we design the which has some ranges of frequency that can go through the muffler ,we should avoid the penetrated frequency in response to the model frequency,So this result can give more advice to the muffler design.from the whole,this article does some research about the design of the exhaust muffler,which gives some ideas of the design. Key words: m uffler muffler simulation transmission loss insertion loss structural optimization引言随着科学技术的发展和人们生活水品的提高，汽车的产量和保有量也在突飞猛进的增长，由此带来的环境污染也已成为影响人们生活的一大公害，由此带来的环境污染也已成为影响人们生活的一大公害，尤其是人尤其是人口密集型城市，汽车的噪声污染会弥漫于城市的每个角落，打破了城市的安宁与祥和，也影响到居民的身心健康。
汽车排气消声器性能研究与设计开发分析
0引言声学和流体动力学是研究汽车排气消声器性能的最主要的两门学科。
研究人员运用多种运算方式和模拟仿真软件进行消声器的性能测试，对其设计提供了极大的方便。
汽车排气消声器的组成是消声单元。
其基本的消声单元分为扩张式、共振式和阻性消声器等。
汽车排气消声器的开发设计就是基于对消声单元的研究和探索，运用科学的数值分析法研究消声单元在外界条件及不同参数结构影响下的噪声和气流波动是对汽车排气消声器性能研究的基础。
本文研究将在国家规定的行业标准下进行，利用专业的排气消声器测试平台对不同的消声器进行性能的测试，分析出对汽车排气消声器性能设计有重大参考意义的噪声频谱特性。
最后，运用汽车消声器的正向设计思路，以降低噪声的基本性能为主合理的选择消声单元，通过计算和结构构成的实验去验证和检测汽车消声器的设计。
1汽车排气噪声产生原理和消声器的机理研究发动机排气噪声的产生是由于发动机气缸内部高温废气的压力急剧变化，气压波巨大，从而导致排出过程中产生噪声，其噪声根据不同振幅、频率以及产生的结构位置不同分为：基频排气噪声、亥姆霍兹共振噪声、废气喷注噪声、排气道内壁面的紊流噪声、冲击噪声等多种噪声形式，其中基频排气噪声是最主要的噪声形式。
在汽车排气消声器上，为了应对不同噪声形式，从根本上降低噪声，消声器从消声原理上分为有源消声器和无源消声器两大类，由于有源消声器在排气系统的实际应用上比较繁琐，一般多采用无源消声器。
1.1汽车排气噪声产生原理汽车发动机的排气口在打开的瞬间，高速高温的废气从气缸中喷出，从而产生具有低频性、周期性的噪声。
这种噪声称为基频排气噪声，是发动机最主要的噪声源，它的噪声频率和排气次数相同。
其基频和谐波的运算公式为：fk=knz60τ式中，k表示谐波的次数；n表示发动机转速，单位为r/min；z为发动机气缸的数量；τ表示冲程系数，其中二冲程的τ值为1，四冲程的τ值为2。
1.2汽车排气消声器的机理研究汽车消声器是安装在汽车空气动力设备上的气流通道上降低噪声的设备。
汽车排气消声器研究综述
汽车排气消声器研究综述Review of Study on Vehicle Exhaust Muffler孟妤赵诚朱桂昌MENG Yu et al中机科(北京)车辆检测工程研究院有限公司北京102100摘要:详细回顾了汽车排气消声器的研究、设计历程，阐述了有源消声法、四端网络法、有限元法、统计能量法、边界元法的成就与进展。
指出有源消声、流固声耦合、声模态、辐射模态、新型消声材料应用及高温高流速条件下消声器性能分析是今后的研究热点，消声器的设计将趋于简洁化、信息化、智能化，从追求单项指标最优到整车系统噪声、振动与声振粗糙度最优。
关键词:排气消声器有源消声边界元法声模态Abstract Development of vehicle exhaust muffler study and design process is reviewed indetail.Achievement and development of Active Sound Attenuation Method,Four-terminal Network Method,Finite Element Method,Statistic Energy Method and Boundary Element Method are expounded.Active noise attenuation,flow solid acoustic coupling,acoustic mode,radiation mode,new anechoic material application and muffler performance analysis under high temperature and high flow velocity condition are hot research topics in future.The design of the muffler will tend to simplification,informatization,intelligent, and it also turns from pursuing single index optimal to vehicle NVH system optimal.Key words exhaust muffler;active sound attenuation;boundary element method;acoustic mode中图分类号:U467.4+93文献标识码:A文章编号：1004-0226(2021)06-0083-04第一作者：孟妤，女，1983年生，工程师。
汽车消声器设计--张志红XXXX-29
原理 ? 利用声阻进行消声。一般是利用多孔吸声材料来制作
阻性消声器，当声波通过敷设有吸声材料的管道时， 声波将激发多孔吸声材料中众多小孔内空气分子的振 动，由于摩擦阻力和粘滞力的作用，使得一部分声能 转化为热能耗散掉，从而达到消声目的。
吸声材料
pi (x, t) pr (x, t)
p2i ( x, t) p2r (x, t)
汽车消声器设计
张志红 2012-06-29 北京绿创
1
一 、汽车噪声
1.1汽车噪声种类 发动机噪声、进气和排气系统、轮胎噪声、车体
与空气的摩擦噪声、传动系统噪声等。 1.2 排气系统噪声原因和种类 主要是由于高压燃烧废气高速流动而形成。主要
包括基频噪声、管道内的气柱共振噪声、涡流 噪声、废气喷注和冲击噪声及紊流噪声等组成。
在吸声材料的密度相同，那么纤纬材料 的直径越小，吸声系数越高。
材料的吸声系数可用驻波管或混响时间 差测量得到。
30
阻性消声器的传递损失 :
? 赛宾公式：
?
L
?
1.05
Pl S
?
1.4 T
? 彼洛夫公式：
?
L
?
?
??
0
?Pl
S
31
消声器的高频失效
高频失效：高频不能很好的用平面波近似，方向性强， 以窄声束的形式沿通道传播，很少或根本不与饰面接 触，造成消声量急剧下降。
? 而插入损失与消声元件的位置有关系。
7
? 插入损失：
8
（2）消声频率特性
9
3.2 空气动力性能的评价
10
1、压力损失：
11
压力损失产生的原因
根据压力损失的机理，可将压力损失产生 的原因分为2类：
- 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)。
S1 = # d # d /4= # 48 # 48 / 4= 1018 第 1扩张室长度: L1 = c / ( 4 # f ) = 340 / ( 4 # 500) = 0. 170m
第 2扩张室长度: L2 = c / ( 4 # f ) = 340 / ( 4 # 600) = 0. 142m
引言
国内目前对排气消声器的研究设计仍停留在经验
设计或借鉴成熟设计的水平上, 一般仅凭经验加少量 的试验或借鉴设计成熟的消声器来试凑设计汽车排气 消声器 [ 1] 。
在当今的消声器设计中, 阻力计算已有较成熟的 方法, 但是由于影响消声量的因素复杂, 声学理论计算 与实际测得的消声量有较大差别, 对于消声器的消声 性能仅采用理论计算往往不够, 而现今还没有合适的
汽车消声器按消声原理与 结构可分为抗 式消声 器、阻式消声器和阻抗复合型消声器三类。为提高降
噪效果, 本次设计用前后两个消声器。消声器的主要 结构参数包括: 有效容积、外形尺寸及腔数。消声器是 内燃机的一个总成, 因此其结构参数的选择必须以内 燃机的参数为依据。
1. 2 前消声器的结构设计 1. 2. 1 前消声器有效容积的计算
1. 3 后消声器的设计 1. 3. 1 后消声器有效容积的计算
后消声器结构如图 3所示。
图 3 后 消声器结构示意图
将某国产轿车的各参数代入式 ( 1) , 估算得出消 声器的有效容积如式 ( 4)
V后 = 1. 6 # 5 # 6000= 12L
( 4)
1000 4 # 4
1. 3. 2 消声器的外形选择
第 5期
杨黔清等: 汽油机排气系统消声器设计研究
大的消声量。 2) 具有良好的空气动力性能, 要求消声器对气流
损失要小, 做到装上消声器后, 所增加的阻力损失不影 响设备的工作效率, 保证进排气通畅。
3) 在结构性能上, 要求消声器体积小, 结构简单, 便于加工, 经济实用, 无再生噪声等 [ 2 ] 。
第 3扩张室长度: L3 = c / ( 4 # f ) = 340 / ( 4 # 800)
= 0. 106m 第 4扩张室长度: L 4 = c / ( 4 # f ) = 340 / ( 4 # 1000)
= 0. 085m
22
消声器总长: L = L1 + L2 + L3 + L4 = 0. 503m, 符合 消声器要求的长度。
( 1- 湖南大学机械与汽车工程学院 湖南 长沙 410082 2- 柳州职业技术学院 汽车与环境工程系 )
摘 要: 传统的设计中消声器设计为抗式消声器, 但排气噪声的频带较宽, 抗性消声器只能对中、低频率的
噪声有很好的吸收作用, 对高频噪声不能吸收。为了扩大吸收频率, 本设计针对某国产轿车排气系统消声
第 38卷 第 5期 2009年 10月
小型内燃机与摩托车 SMALL INTERNAL COM BUST ION ENG INE AND MOTORCYCLE
Vo.l 38 N o. 5 Oc.t 2009
汽油机排气系统消声器设计研究*
杨黔清 1, 2 鄂加强 1 陈尹梅 1, 2 蒋玉秀 1, 2
被气流带走, 因此设计时吸声材料必须用牢固的护面 (如用玻璃布、穿孔板气流吹跑或者护面装置 激起振动等都将导致消声器的性能下降, 本设计中, 汽
车排气系统中吸声结构与气流方向平行, 根据估算消 声器内的气流速度在 23~ 45m ∀ s- 1, 故选择穿孔板和 玻璃布 [ 4] 。
护面穿孔板, 一般孔径取 5~ 8mm。气流速度越大,
孔径应越小。穿孔率 (即穿孔面积与整个面积之比 ) 要 大于 20% , 本次设计中穿孔率取 30% , 孔径取 8 mm。
护面穿孔板的计算: 护面穿孔管的表面积:
S = ( # 50+ 2 # 67) # 360= 104760 孔的面积:
S圆 r # r= # 3 # 3= 28. 26 孔的个数:
中图分类号: TK421
文献标识码: A
文章编号: 1671- 0630( 2009) 05- 0020- 05
Designing and Study on the M uffler of Exhaust System for G asoline Engine
Y ang Q ianq ing1, 2, E Jiaqiang1, Ch en Y inm ei1, 2, Jiang Y ux iu1, 2
器的实际情况, 进行了以下工作: 1)基于排气噪声频带较宽, 后消声器设计为阻抗复合式, 前消声器设计为
直通的消声效果显著的阻式消声器; 2)通过经验公式对消声器具体结构参数进行计算和设计, 并对其进行
定性分析。此外, 还对某国产轿车排气系统进行了包括排气歧管、催化转化器、尾管在内的设计。
关键词: 排气系统 噪声 消声器 阻抗式消声器 抗式消声器
6;
将某国产轿车的各参数代入式 ( 1) , 估算得出消 声器的有效容积如式 ( 2)
V前 = 1. 6 # 2 # 6000= 4. 8L
( 2)
1000 4 # 4
1. 2. 2 消声器的外形选择 消声器的截面以圆形为宜, 但在本次设计中, 考虑
到汽车排气系统总布置, 选择类跑道式。
1. 2. 3 护面穿孔板的选择与计算 阻式消声器是在气流之中工作的, 吸声材料容易
途径测得消声量, 本设计首先对某汽油机的排气系统 进行方案设计, 重点是找出影响消声器性能的因素, 并 对其消声性能进行理论分析, 优化结构参数使消声器 性能得到改善, 最终确定方案。最后用 Un ig raph icsNX 对排气系统进行三维结构建模。
1 消声器的结构设计
1. 1 消声器设计要求 1) 具有良好的消声性能, 即要求消声器具有较好
综上所述, 结合厂家给出的数值, 消声器的尺寸如 下:
椭圆截面: 长轴: 157mm ; 短轴: 90mm;
长: 360 mm 验算: 由消声器的上述尺寸计算得出容积如下所示:
V前 = # 45 # 45 # 360+ 67 # 90 # 360 # = 4. 45L
( 3) 考虑到消声器的内部管腔的影响, 使其有效容积
消声器的截面以圆形为宜, 但在本次设计中, 考虑
到汽车排气系统总布置, 选择类跑道式消声器。 1. 3. 3 后消声器长度的确定
根据要求进气口的直径为 48mm, 消声量 在 15dB 左右, 设第 1节扩张室的峰值频率为 500H z; 第 2节扩张 室的峰值频率为 600H z; 设第 3节扩张室的峰值频率为 800H z; 设第 4节扩张室的峰值频率为 1000H z[ 5] ; 根据 消声量的大小可以初取扩张比 m = 10。
前消声器设计为阻式消声器, 主要吸收高频噪声, 结构如图 1所示:
图 1 前消声器结构图
消声器容积与消声量有关, 美国 Ne lson消声器公 司 D ean. T hom as推荐消声器容量估算式 [ 3] :
V = QVhn
( 1)
1000 TN
式中, Vh - 发动机的排量, L; n - 发动机额定功率 下的转速, r∀ m in- 1; T - 发动机的冲程数; N - 发动机 的气缸数; Q - 常数, 按不同的消声要求, 可取值为 2~
第 38卷
矩形一边为直径做圆, 再拉伸 360mm 的厚度, 得到吸 收层。再以同样方法得到护面穿孔板。在护面穿孔板
上打孔, 可通过圆柱体进行布尔减运算, 得到圆孔; 然 后 [ 引用 ] % [ 圆周阵列 ] 进行通孔板的建模。最后得 到消声器的三维模型。如图 2所示。
图 2 前 消声器三维建模图
小于上述计算所得的容积, 所以, 可满足式 ( 2) 算得的 数值。故假定的消声器尺寸可以采用。
1. 2. 6 前消声器的建模 建模时首先建立两个同心的矩形, 分别以矩形的
一边为直径做圆, 做出的图形为类跑道式, 然后拉伸, 得到前消声器的外壳; 再在类跑道平面上画一矩形, 以
21
小型内燃机与摩托车
1. 3. 4 隔板、穿孔管、护面穿孔板的穿孔率及孔径的 确定
Abstract: In tradit iona l design, m uffler w as designed as reactive m uffler. But the frequency o f the em ission no ise is very w ide. Reactive mu ffler just has good absorption on m iddle frequency and low frequency noise and has no effect on high frequency no ise. T o w iden the range of the absorption frequency and to deaden the no ise, the fo llow ing design w as carried out for a dom est ic sedans considering its practica l conditions: 1, B ased on the w ide range o f noise frequency, the pre m uffler w as designed as im pedance compound m uffler and the latterm uffler w as designed as reactive mu ff ler; 2, U sing emp irical form ula, mu fflers 'param eters were calcu lat ed and designed, and qualitative ly ana lyzed. In add ition, the exhaust m an ifo ld, catalytic converter system and tail tube w ere also design for th is sedans. K eyw ord s: Exhaust system, No ise, M uffler, Im pedance com pound m uffler, React ive m uffler