排气系统计算书.doc

密级： 编号： 排气设计验算报告项目名称： 项目编号： 编制： 日期： 校对： 日期： 审核： 日期：批准： 日期：三厢轿车 排气系统设计验算报告 2目目 录录1 1 排气系统排气系统...................................................................................................31.1 排气系统的任务...........................................................................................31.2 系统的要求和总体设计原则.......................................................................31.2.1 要求....................................................................................................31.2.2 总体设计原则....................................................................................31.3 排气系统的组成...........................................................................................31.4 选用的消声器及三元催化器的基本参数.....................................................42 2 排气系统的设计和验算排气系统的设计和验算............................................................................42.1 消声器.........................................................................................................42.1.1 功用..................................................................................................42.1.2 结构和原理........................................................................................52.1.3 消声器容积验算................................................................................53 3 三元催化器的选用三元催化器的选用..................................................................................94 4 其它联接管路直径其它联接管路直径................................................................................105 5 结论结论.........................................................................................................106 6 参考资料参考资料.................................................................................................12三厢轿车 排气系统设计验算报告 31 1 排气系统排气系统1.11.1 排气系统的任务排气系统的任务排气系统的作用是降低排气噪音、防止排气漏气、保持排气通畅、降低有害物质的排放，从而达到汽车正常运行，保护环境。

1.21.2 系统的要求和总体设计原则系统的要求和总体设计原则1.2.11.2.1 要求要求1．各级消声器总漏气量在保持压力 30kPa 时不超过 100L/min2．噪声应符合国家标准 GB1495-20023．排气背压应小于行业标准要求的 26.7kPa4．寿命不低于 75000km 或三年，三年后插入损失不得减少 6dB, 功率损失比不得增加 3%5．工作环境温度 500℃～835℃6．排放要求达到欧 3 标准 1.2.21.2.2 总体设计原则总体设计原则根据上述要求采用一级三元催化器、装有一级消声器和终极消声器的二级消声为了改善发动机的振动对排气系统的影响，在排气管的前部装波纹管其余各管路的连接采用法兰盘连接型式,中间加装金属密封垫采用螺栓、放松螺母压紧1.31.3 排气系统的组成排气系统的组成排气系统由排气管、三元催化器、消声器、消声器排气管、氧传感器等部件组成三厢轿车 排气系统设计验算报告 41.41.4 选用的消声器及三元催化器的基本参数选用的消声器及三元催化器的基本参数发动机的参数：型号Tritec 宝马发动机排量（L）1.6额定转速(r/min)6000布置的位置根据空间情况以及参考样车确定 三元催化器的体积为：体积(L)三元催化器1．99消声器的体积分别为：横面积(dm2)体积(L)前消声器1.13.9后消声器2.815.2排气管及尾管：排气管内径（mm）482 2 排气系统的设计和验算排气系统的设计和验算2.12.1 消声器消声器2.1.12.1.1 功用功用三厢轿车 排气系统设计验算报告 5消声器的主要作用是降低发动机排气噪声，并尽可能减少功率损耗，使高温净化后的废气能安全有效的排出。

本车采用两级消声器2.1.22.1.2 结构和原理结构和原理一般消声器分为抗性、 阻性、阻抗性抗性消声器都是通过消耗废气气流的能量，平衡气流的压力波动为目的进行多次的变动气流方向, 重复的使气流通过收缩而又扩大的断面或将气流分割为很多小的支流并沿着不平滑的平面流动等措施进行消声阻性消声器是在内部排气通过管道周围填充吸声材料来吸收声能量达到消声目的，阻抗复合型消声器是分别用抗性消声单元和吸声材料组合构成的消声器，具有抗性、阻性消声器的共同特点，对低、中、高频噪声都有很好的消声效果现代轿车一般都采用阻抗复合型消声器本车基于便于布置，消声器采用两级消声器，采用阻抗复合型消声器2.1.32.1.3 消声器容积验算消声器容积验算 ①消声器容积估算第一种算法： iVnQVST1000/式中：V----------消声器容积 L----------发动机转速 r/minn----------缸数i----------冲程数三厢轿车 排气系统设计验算报告 6----------发动机排量 LstV----------有关消声效果的修正系数。

Q各值为： ----------6000 r/minn----------4i----------4-----------1.6LstV----------可取 2～6，对消声器要求越高时值应越Q大，取 6V=14.4L第二种算法： stVAAAV321式中：----------消声器容积 LV----------插入损失修正系数1A----------增压机型修正系数2A----------汽车适应系数3A----------发动机排量 LstV各参数的选择范围如下表：参数名称 参数数值适应范围1插入损失小于 16dB2插入损失 16～22 dBA13插入损失大于 22dBA21自然吸气式发动机三厢轿车 排气系统设计验算报告 73增压发动机0重车型1中车型A32轻车型其中各值为：----------31A----------12A----------23A----------1.6LstV将上述各值代入表达式得：V=9.6L另外一种经验算法： stVV式中----------消声器容积 LV----------发动机排量 LstV----------经验系数各值为：----------1.6LstV----------6～10将上述数值代入表达式得：V=(9.6～16)L②终级消声器根据估算消声器推荐值在 9.6～16L，消声器容积越大越有利于消声，现代轿车的消声器普遍较大。

终极消声器是主消声器，对消三厢轿车 排气系统设计验算报告 8声起了决定性作用尽量取大，本车依据的布置空间以及参考同类型的样车确定终级消声器的容积为 15.2L③１级消声器：因此处的消声针对刚从发动机排出的气体，所以以阻抗性消声为主，其长度和容积不宜过长过大，一般取终级消声器容积的25％～30％根据总布置的空间限制，取１级消声器容积为 3.9L，是终级消声器容积的 25％，故１级消声器容积可以满足要求④消声器的扩张比：21 SSM 式中：----------消声器的扩张比M----------消声器截面积 mm21S----------消声器进口截面积 mm22SS1=28000 (数模上实测) S2=1/4 dd ---------- 排气管内直径 48 mmS2=1/4×3.14159×482= 1809.56得： M=15.47轿车的消声器扩张比一般选取 12～15，越大越有利于消声，因而扩张比 15.47 是符合要求的⑤排气背压：消声器排气背压是不容忽视的，当背压超过限值后，功率和转三厢轿车 排气系统设计验算报告 9矩将减小。

。