汽车排气消声器的设计与工艺

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二ΟΟ一年十二月
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表1.1 不同媒质中的声速
第1章 有关的声学基本概念
1.1 声波与噪声
声的本质是物质的振动。

振动源的振动，通过介质（媒质）产生的振动，即声波，传到人耳引起对耳膜等的作用，使人感到声音。

声波（介质的振动）可以在固态、液态或气态介质中传播，介质的质点在其平衡位置附近振动，而介质并不传播出去，传播出去的只是声波。

声波每秒钟振动的次数，称为声频，以f 表示，单位为赫兹（Hz ），每秒振动一次为1Hz ，人耳可以感觉到的声频只在f=20~20000Hz 范围内。

声波在媒质中传播的速度称为声速，以C 表示，单位为米/秒，几种媒质中的声速如表1.1所示。

声音在空气中的传播速度随温度的变化为：
C=C 0+0.6t 其中：C —声速
C 0—在0℃时空气中的声速 t —空气中的温度（℃）
同一声波的相邻波同相位点间的距离称为波长，以λ表示，它与频率f 及声速之间关系为：
λ=C/f 单位为：米
声波和其它波一样，可以产生反射、折射、绕射、干涉和共振等现象。

两个独立的声波同时传播时，相互间的现象是：
一方面，各自保持其原有的频率、波速和传播方向不变，继续传播。

另一方面，传播介质的质点的振动，是两个波的合振动，称为声波的叠加。

由此，两个频率相同，相位差恒定，同向传播的声波产生的叠加，称为声波的干涉，该两个声波，称为相干波。

而两个振幅和频率相同的相干线，在同一直线上沿相反方向传播，产生的叠加称为驻波，其特点是在固定的空间合成波的零点（波节）和波幅最大点（波腹）。

两个频率不同，振动方向与相位无固定规律的声波，相互间在传播中，也使某些点振动加强或减弱，但其结果与没有相互作用时的情况相同，则这两个声波称为不相干波。

噪声是由大量频率不同的，一般都是不相干波的声波组成，其特点是振动的非周期性，表现为紊乱、断续的随机振动。

1.2 声的客观度量及频率（频程）
1.2.1 媒质在声波的作用下，其中某些点的压力产生强弱变化，这种压力超过静压的值，称为声压，用p 表示，单位为：牛/米2，瞬时声压有正负变化，不能单纯相加，为了表示声压超过静压的程度，一般用有效声压表示，即用一定时间内瞬时声压的均方根值来表示，
⎰
=
T
dt )t (p T
p 0
21
(N/m 2
)
其中：p (t )——瞬时声压（N/m 2） T ——某时间间隔（s ）
声波的传播，使声能也得以传播，在垂直于声波传播方向的单位面积上，单位时间内通过的声能，称为声强，以I 表示，单位为：w/m 2。

人耳开始能听得到的声强为：10
—12
w/m 2（听阈声强）。

人耳开始感到疼痛难忍时的声强为：1w/m 2。

（痛阈声强）
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在自由平面波或球面波的情况下，在传播方向的声强：
c
p I ρ2
= （w/m 2） 其中：p ——有效声压（pa ）
ρ——媒质密度（kg/m 3） c ——声速（m/s ）
在温度为0℃及1个大气压下，空气的ρc=428.5N ·s/m ，由于听阈及痛阈声强分别为10-12w/m 2
与1w/m 2，则按上式求得听阈及痛阈声压分别为2×10-5N/m 2与20 N/m 2。

声源在单位时间内，向外辐射声能为该声源的声功率w （或者说，声功率是声源的总声强）。

对于平面波：W=IS S ——包围声源的总面积（m 2） 对于球面波：W=4πγ2I
当声源放在具有反射的地面上，声源只能向半球面辐射，则：W=2πγ2I
以上式中的声强I 是指与声源的距离和计算声功率的面积与声源的距离相同的某点的声强（即距离都是r ）。

1.2.2 人的听觉由听阈到痛阈声压的绝对值相差100万倍，用绝对值来表示其强弱很不方便，而人耳对声音的听觉与声压等物理量之间，恰近似于对数关系。

因此，我们将声的物理量，按被测声与听阈声之比值取对数来表示，称为该物理量的“级”（以分贝即dB 表示）。

由于它是一个比值，所以是无量纲，并且取对数后，数值差距缩小，便于使用，而且又近似人的听觉。

1．如：声强级L I ，定义为：
lg
10I I
L I = （dB ） 其中：I ——被测声强（w/m 2） I 0——听阈声强（10
—12
w/m 2）
因此，听阈声强级为0dB ，痛阈声级为120dB （如果公式中不加系数“10”，则分别为0dB 与12dB ，这样，差值太小，使用起来也不方便）。

2．声压级L P
由于：c p I ρ2
=， 20
20lg 10lg 10p p I I L I ==所以， 则：0
lg
20p p
L P = （dB ） 其中：p ——被测声压（N/m 2）
p 0——听阈声压（在f=1000Hz 下，为2×10—
5N/m 2）
因此，听阈声压级为0dB ，痛阈声压级为120dB ，与声强级量程相同，如果某声压为p 1，另一声压是它的一倍，即：p 2=2p 1，则p 2的声压级为：
62lg 20lg 202lg 20lg
2012
101022+=+===p p L p p
p p p p L 所以，声压增强一倍，声压级只增加6dB 。

同理，声压增加10倍，声压级增加20dB 。

所以，既使能将噪声下降10dB ，声压也就能下降三倍多，是很显著的。

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3．声功率级L W 定义为：0
10W W
lg
L W = （dB ） 其中：W ——被测声功率（w ） W 0——听阈声功率（W 0=10
—12
w ）
因此，听阈声功率为0dB ，痛阈声功率级为120dB ，与声压级、声强级的量程都相同。

在自由声场中，如不考虑空气中“ρc ”的变化，声压级与声强级近似相等， 在自由场中，以球面波向外辐射的声功率级：
11
lg 2011lg 20lg410lg 10lg 10104l0g lg 10201220++=++=++===-r L r L I I
I W W L P I W π
γπγ 在半自由场中，以半球面波向外辐射的声功率级：
8
lg 208lg 20lg210lg 10lg 10102l0lg lg 10201220++=++=π
+γ+=πγ==-r L r L I I
I W W L P I W r ——离声源的距离（m ）
以上两式可用于在距声源为r 处，已知声压级（声强级），求声源的声功率级。

当然，也可以用于已知声源的声功率级，求某处的声压级（或声强级）。

4．两个声压级的合成
是原较大的一个声压级加一个增值，如表1.2所示。

表1.2
（dB ）
此类推，到声压级之差大于10dB ，以后的声压级可以不计入。

5．两个声压级的分解
如已知总噪声与本底噪声的声压级，求被测噪声的声压级，则被测噪声的声压级等于总噪声声压级减去一个修正值（见表１
.３）。

表1.3
（dB ） 总之，声级的合成与分解不能按算术和或算术差来运算。

1.2.3 如前所述，噪声是由许多不同频率，不同强弱的声波无规律组成的。

为了解某噪声中各种不同频率成份及其强弱分布，以便对其采取有效的降噪措施，我们可以声压级（或声功率级、声强级）为纵座标，以频率为横座标，将不同频率的声压级标出来，并联成曲线，即频谱曲线，这种方法称为频谱分析法。

但人耳的可听声频范围从20到20000Hz ，有1000倍，不可能对所有频率都作测量。

事实上，噪声测量中，是把声频范围划分成几个小段进行的，这种段叫作频带或频程。

具体分法，一般有“倍频程”和“1/3倍频程”两种。

倍频程的每一个频程的中心频率以f 中表示，其上、下频率以f 上和f 下表示，则中心频率为63，125，250，500，1000，2000，4000，8000，16000Hz ，两个相邻频率之间的频率之比都是2∶1，故
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表1.4
（Hz ）
而1/3一般的附有滤波器的声级计。

需要一个频程一个频程地进行测声级，但当测下一个频程时，上一个频程已不是先前测得数值，因为频率分布是随机变动的，因此，需要采用实时分析仪，可在几分之一秒内，把整个频谱曲线显示在荧光屏上。

当然，对于那些频率分布相对较稳定的，要求不是太高的场合，用带滤波器的声级计还是可以的。

如图1.1所示，是按倍频率程测出的某汽车噪声的频谱曲线。

当然，在这种情况下，曲线已经变成折线了。

1.3 声的人耳主观感觉及其度量
1.3.1 人耳与人的大脑组成的听觉系统，由声音强弱引起的声感强弱两者之间不是成线性关系的。

在20~20000Hz 的可听范围内，人耳对低频声不敏感而对高频声则较敏感，低于20Hz
的次声及高于20000Hz 的超声，则尽管有较高的能量，则都听不见。

只有在1000Hz 时，声音的强弱（客观物理量）与声感的强弱（主观感知量），才是成正比的。

前面提到的听阈与痛阈也都是在1000Hz 的条件下的数值，如果不在1000Hz 时，这些数值也不同了。

同样，例如声压级为40dB 的一个客观声音，如果不是1000Hz 的，给人耳的感觉与在1000Hz 时的40dB 声压级的声音给人耳的感觉是不一样的。

如在63Hz 下，声压级为60dB 的声音，听起来与一个1000Hz 、40dB 的声音才是一样的。

为了引出一个与人耳感觉相同的度量，人们在以声压级（dB ）为纵座标，以频率（Hz ）为横座标（按1/3倍频程分配）建立座标系，把与1000Hz 某声压级听起来同样响的点连起来，如把与1000Hz 40dB 一样响的点连起来（图1.2），叫作40方响度线，把与1000Hz 、70dB 一样响的点连起来，叫作70方响度线等等，如类推，这样可以从0~120，得到13条响曲线，以此分为13个响度级（单位为方，phon ）。

从图1.2的横座标方向看，在低频部分，声压级要较高才能达到较低响度级，而在高频部分，声压级与响度级差不多，说明人耳对低频较迟钝，对高频较敏感。

从图1.2的纵座标方向看，在低dB 区，等响曲线的起伏变化大，在高dB 区，等响曲线的起伏变化小，比较平坦。

说明在低声压级下，频率的变化对人耳的感觉影响大，而在高声压级下，频率的变化对人耳的感觉影响不大。

响度级是个相对量，从响度级可以引出响度，以表达听觉大小，响度的单位为宋（Sone ）。

10240)L (N N -=
N ——响度（宋） L N ——响度级（方）
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1宋相当于1000Hz下，声压级为40dB的纯音（即响度级40方）听觉反应量。

50方为2宋，60方为4宋，70方为8宋。

图1.2 等响曲线
1.3.2声级计是测量声音强弱的仪器，它能将客观的声压得到正确地反映，而且不论一个声音是什么频率，都能将声压转换成对应的声压级。

但它不能转换成与人耳的听觉相符合的响度级，比如：在63Hz下的声压级为60dB的声音，听起与1000Hz下声压级为40dB的声音是一样的。

声级计只对它们分别指出为60dB与40dB，而不能指出它们同为40方。

如果对一条40方的等响曲线，是可以在声级计的电路上设置一套滤波网络，在不同的频率下对声压级作不同的修正，而获得40方的指示。

但如前所述（图1.2）不同响度级的等响曲线，其曲率变化是不同的，因而不可能对不同响度级都设置一套滤波网络。

为了尽量接近人耳的听觉，人们效仿40方等响曲线设置一套修正电路，对所有不同响度级的声音都作相同的修正。

这样，声级计的指示数既不是声压级（因为已经过修正），又不是响度级（因为除40方外，其它都不符合对应的等响曲线），人们给它另取名为：A声级，如指示数为40，则称为40dB（A）（即A声级为40dB），指示数为60，则称作：60dB（A）。

另外，效仿70方等响曲线而设置的修正电路得出的指示数，称为B声级，效仿100方等响曲线时，则称为C声级。

这样，一般声级计设置了三种计权网络，可以测：声压级、A声级、B声级和C声级四种读数。

声压级是客观物理量的正确反映， A声级是最接近人耳听觉的指示数，C声级则是代表噪声的总声压级（因为对100dB声压级线，基本与水平线重合），各有不同用处。

1.4 噪声的评定
噪声大小，危害程度及对环境的污染情况，按噪声源的频谱特性和评定噪声的目的不同，评定方法也不同。

这里只介绍几种与汽车排气消声器的设计与检测有关的评定方法。

1.4.1用A声级来评定噪声，其优点是接近人耳的听觉，可用声级计直接测量，但不能反映噪声源的频谱特征，相同大小的A声级，可以有各种不同的频率分布。

1.4.2 运用频谱分析技术来评定噪声，其优点是可以将噪声各频程的声压级清楚地表示出来，这有利于控制与降低噪声。

但要比较两个不同频率分布的噪声，却不能直接简单地说清楚，必须作一番分析才行。

1.4.3用响度和响度级来评定噪声，优点是较符合人耳的听觉，既考虑了声压级也考虑了声频，但
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响度级不能直接测量，只能通过计算求得响度。

1.4.4 噪声评价数
噪声评价数N 是这样定义的：
bN a L P +=
其中：L P ——倍频程声压级（dB ）
a 、
b ——对应于各倍频程中心f 0的一组系数（表1.5） N ——噪声评价数
表1.5 系数a 、b
N 数，可以有一条对应的“等N 数曲线”。

而在1000Hz 时，其N 数（由于a=0,b=1），正好是声压级L P 的数值。

这样，用一个N 数（即一条对应的N 曲线），既在噪声强度上，又在频率上给出了一个界线，比如
N 为40dB ，曲线为L P =a+b ·40。

凡是在该曲线以下的点（如B 点），其声压级都是允许的,否则，是不允许的(如A 点)。

而不论实际上B 点已是45dB ，A 点只有38dB(图1.3)。

N 数是1961年ISO 提出和推荐使用的。

另外，如果其标准中提出以A 声级来作限值。

比如，不超过85dB （A ），则我们认定N 数为80dB ，即：按N=L A －5的原则确定N 数，这就使等响曲线85方，向下超过85dB （A ）等N 曲线的部份也包括进去了，这对于设计消声器是有用的。

1.4.5 声功率及声功率级对于一定的声源（如某机器设备）是不变的。

用它来评定一个声源的噪声大小是方便的，虽然不能直接测量，但可按不同声场的不同方法，测出声压级，按公式计算得出。

1.5 噪声的测量
1.5.1 测量噪声最常用的仪器是声级计，它的主要部分有：传声器、前置放大器、放大器、滤波器或计权网络、放大器、检波器、指示表等。

传声器是将声压波动转换成电信号，有电动式、压电式、电容式三种，在精密声级计中都采用电容式传声器。

为了将声压转变成声压级，以及A 、B 、C 各种计权声级，设计了相应的计权网络，以对信号作不同的衰减。

最后，通过检波器，将交流信号进行平方、平均和开方得出电压的均方根值，输送给电表或数字显示器。

频谱分析仪，是在一般声级计的基础上，按一定要求，设定频带宽度和倍频程或1/3倍频程的频程分配方式，设置各种滤波器和对应的开关。

这样，就可以测各频带的声压级。

从而粗略地描绘出噪声的频谱曲线。

这需要先测出各频程的声压级后，人工连线。

所以，实际是折线。

实时分析仪，它是一种快速的频谱分析仪。

可以在几十毫秒内把瞬时的噪声频谱显示在显示屏上，这样就避免了一般的频谱分析的各频程的声压级实际并不是在同一瞬间的问题。

这是由于仪器中对应的各频程滤波器是平行设置的，信号同时进入各滤波器，而每个滤波器都有自己的检波器等。

1.5.2 噪声测量必须注意声学环境，从声波的传播条件看声学环境可分为：自由声场、混响声场、
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半混响声场等。

所谓声场，即声波传播的空间及声波在其中传播的状况。

自由声场即指声波可无反射地进行自由传播，其声压级是与离噪声源距离平方成反比关系的。

全部壁面都能很好吸声，而对声的传播没有任何反射声的影响，这样的房间称“消声室”。

半消声室是除地面吸声系数很小外，其它各面均为吸声很好的声学空间。

野外空旷区近似为半消声室。

混响声场则是以吸声系数很小的全部壁面构成的“混响室”内。

从噪声源辐射出来的声波经多次反射，使声场各处的声压级变得均匀一致，这样声场称为混响声场（或扩散声场）。

一般的试验室即非消声室又非混响室，可称为半混响室。

在半混响室中的任一点的声压级也是直达声和混响声合成的。

在直达声与混响声正好相等的地方，其与声源的距离称为临界距离r0，小于r0的点直达声大于混响声，大于r0的点混响声大于直达声。

所以测量点要选在小于r0的点，但为避免近场影响增大，也不能将距离选得太小。

对此，标准中都作了规定。

与排气噪声有关的测量标准有：
整车方面：
QC/T58－93 汽车加速行驶噪声测量方法
QC/T57－93 汽车匀速行驶车内噪声测量方法
GB/T14365－93 汽车定置噪声测量方法
GB/T14763－93 柴油车噪声测量方法
消声器方面：
QC/T631－1999 汽车排气消声器技术条件
QC/T630－1999 汽车排气消声器性能试验方法
1.6 汽车噪声的特性及其限值标准
1.6.1 汽车噪声是目前城市环境中最主要的噪声源。

随着社会现代化的发展，城市机动车辆的拥有量日益增加，汽车噪声越来越严重，成为治理噪声的主要课题。

汽车噪声按其性质可分为：
机械噪声、风扇运转噪声、燃烧噪声、轮胎噪声、车身噪声、进气和排气噪声（图1.4）。

从图1.5看出，在汽车噪声中，占主要的是排气噪声，而排气噪声的构成可包括：
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1．基频排气噪声。

它是由每个缸在排气门开启时，缸内的燃气高速喷出，冲击到排气道内气门
附近的气体上，而形成的压力波引起的。

因此，它是与发动机转速有关的典型低频噪声，其频率为：
η
⨯⨯=
3n
i f i ——缸数
η——四冲程为4、二冲程为2 n ——发动机转速（转/分）
一般排气噪声的峰值约分布在125~250Hz 之间。

2．排气管内气柱共振噪声，这是由周期性排气噪声激发气柱共振噪声，其频率并不与上述基频
一致。

3．排气歧管处气流吹气声，这是涡流产生的涡流噪声。

4．由气缸和排气管产生的亥姆霍兹共振噪声。

5．排气的喷射与冲击噪声，在排气门开启而产生的冲击后，高速气流的喷注及排气排出后，带动管内气体的卷吸而形成的噪声，一般在1000Hz 以上。

6．排气管内壁面的摩擦及紊流噪声等。

排气噪声与发动机转速、平均有效压力、排量大致有以下关系： 四冲程汽油机：1lg 15lg 20lg 28K V p n L +++= dB （A ） 四冲程柴油机：2lg 13lg 20lg 25K V p n L +++= dB （A ） n ——转速（r/min ） p ——平均有效压力（MPa ） V ——排量（L ）
K 1、K 2——与发动机结构有关的系数 1.6.2 汽车噪声的限值标准
表1.6 一些国家加速行驶噪声限值 dB(A)
表1.7 我国机动车辆允许噪声标准（GB1495－79）
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表1.8 欧共体的噪声限值演进dB(A)
表1.9 日本轿车噪声限值dB(A)
从表1.6～表1.9可以看出汽车最大车外噪声的限值情况。

要注意的是，所谓最大车外噪声是指加速行驶时的车外噪声，是对整车的要求。

如前所述，整车噪声的产生是多方面的，需从多方面采取治理措施。

而排气噪声是占比例最大的，应首先采取消声措施，若消声器的消声量（插入损失）确已足够大，尚不能达到整车限值标准，则应分析其它方面的因素。

我国的有关限值标准有：
GB16170-1996 汽车定置噪声限值标准
GB1495-79 汽车加速噪声限值标准
GB14761.6-93 柴油车噪声限值标准
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第2章 汽车排气消声器的基本概念与性能要求
2.1 汽车排车消声器的定义与评价
汽车排气消声器是针对排气噪声而设置的消声元件。

所以，排气消声器必须是既能降低排气噪声，又能顺利地完成排气。

我们介绍声波时，曾指出：介质的质点在其平衡位置附近振动，而介质并不传播出去，传播出去的只是声波。

在排气消声器里情况稍有不同，排气（介质）的质点是在振动，但同时又在排放过程，气流在流动，而介质的振动我们则希望它“不传播出去”。

事实上，声波（介质的振动）是不可能不传播出去的，只是设法减少其振动（减弱其振动能），余下的声波还是要传播出去的，而且比气流速度相对快得多。

所以，关于声波的定义还是正确的，说了这些只是为了指出排气消声的特点。

由此，对排气消声器的基本要求（基本评价）应是：
1．在噪声超过限值的那些频程，消声器应有足够的消声量（插入损失）。

2．消声器对气流的阻力（压力损失）或由此引起的发动机功率损失应尽量小。

3．结构简单，耐高温，抗腐蚀，坚固耐用，体积小，重量轻，易于制造，成本低。

2.2 声学性能的评价
排气消声器的声学性能包括两个方面，即：在哪些频程上消声，消声量是多少。

一个消声器（或一组消声器）的消声作用不可能函盖从20Hz 到2万Hz 的所有频程。

事实上也没有这个必要，因为汽车排气噪声往往只是在某些频程上超过了标准规定的限值，我们只须在这些频程上有足够的消声量。

为了找出这些频程，就必须对排气噪声进行频谱分析。

消声量常用插入损失和传递损失两种方法来表示。

插入损失定义为：在距被测对象一定距离的某给定测点上，在有、无消声器的两种情况下，测得的计权声压级（或总声压级、频带声压级）之差：
21p p IL L L L -=
L p1——无消声器时的声级 L p2——有消声器时的声级 测量方法按GB4759－95：
图2.1 单、双排气口的测点安排
传递损失的定义为：消声器入口与出口的声功率级之差：
21W W TL L L L -=
L W1、L W2分别是入口与出口声功率级。

传递损失是反映消声器本身对声能的损失，它没有包含排气管道系统的影响，这和插入损失是不同的。

这要看我们评价的对象是谁，是带排气系统的某个消声器，还是只评价消声器。

插入损失是离不开消声频程的，比如：某技术条件规定，消声器的插入损失有三级。

A 级：L IL ≥10d
B （A ），B 级：L IL ≥15dB （A ），
C 级：L IL ≥20dB （A ）。

也有四级的，多一级
D 级：L IL ≥25dB （A ）。

但应该注意的是，一种消声器不可能在任何频程上都有一样的插入损失，比如：C 级消声器装在某车型上，可能是L IL =23dB （A ），而在另一车型上可能是L IL =20dB （A ），也不一定能保证装在第三种车型上L IL ≦20dB （A ）。

因为，不同车型的排气系统，其噪声频谱是不同的。

更要注意是，消声器是为整车服务的。

从整车厂来看，最终是以整车噪声是否达到整车噪声限值标准来要求的，这就存在两个问题：
一是从整车来要求消声器是否合理；二是整车和消声器的声学测量方法不同，如何协调。

首先，整车噪声产生的原因是多方面的（见1.6.1节），而排气噪声占比例最大。

消声器是与新车配套的，这时，其它部份是合格的。

在这种条件下来设计与研制消声器，用整车噪声限值标准来要求和评价消声器是合理的。

其次，按整车测噪声标准即QC/T58－1993汽车加速行驶噪声测量方法（图2.2），要求在AA ’线以前，4档以上车用3档，4档以下车用2档，发动机用3/4转速（或50km/h ）行驶。

车头到AA ’线，将油门踏到底，车尾到B 线，停止加速，声级计放在离行车中线两侧的M 点，即7.5m 处。

根据GB1495-1979，在此处测得的噪声级，对轿车来说，不应超过82dB （A ）。

但是，消声器的插入损失及频谱分析，则在离管口0.5m 处测量的（图2.1）。

我们把管口视作声源，在距管口0.5m 处测量，可按球面波自由声场的条件求得声源的声功率级（见1.2.2节）：
1150lg 2050++=.L L .p W
同样，在7.5m 处测量，可按半球面波半自由声场的条件，求得同一声源的声功率级。

85lg72057++=.L L .p W
而同一声源只有一个声功率级，故：
5.10235.238230.5
5
.7lg
205.75.0=-+=-+=p p L L dB （A ） 即，如在7.5m 处要求不大于82dB （A ）。

在0.5m 处则可允许不大于102.5dB （A ）。

当然，这只是一个粗略的估计，具体设计时应更正确与留有裕度。

2.3 气动力性能的评价
要在排气通道内，增加消声器，总是要比没有消声器时的通道增加一些阻力，减少气流的顺畅性，从而增加发动机的功率损失。

一般来说，要想增加消声量，总要在消声器里多采取点消声措施，从而使气流阻力有所增加，如想减少气流阻力，往往只好减少些消声量，这是一对矛盾，如表2.1。

从气动力性能有增加了气流阻力，即增加了流动损失或压力损失，也就是增加了背后。

从而发动机的功率消耗看，增加了气流阻力，自然也增加了功率损失。

表2.1
而从发动机的功率消耗看，增加气流阻力，自然也增加了功率损失。

功率损失用功率损失比来衡量：
%p p p R e e e p 1002
2
1⨯-=
p e1——在额定功率下，不装消声器时的功率。

p e2——在额定功率工作状态下，加装消声器后的功率。

背压是指在全负荷和额定转速下，排气管后部（即所有消声器的前部）的静压力与排气系统出口部份的静压力差（测量段与出口段的管径应相同）。

如：桑塔纳轿车规定以最高车速在平坦道路上全速行驶时，背压不大于150毫巴（即≤15KPa ），别克轿车规定不大于14~16英寸汞柱，而菲亚特的标准则规定在流量为0.05kg/sec 的条件下，背压不大于1.5Kpa 。

流动阻力的大小是气体流量有关的，同样的通道状况，气体流量越大，背压会越大，所以，在评价不同通道状况（即不同的导管及消声器结构）的时候，要指定某一定的流量下（或一定的发动机工作状态下）看看背压是多少。

如前所述，背压与消声量是一对矛盾，但可以减少通道的急剧转弯、尖边、锐角等在不降低消声量的条件下，适当地减少一类背压。

2.4 结构性能的评价
在保证前述性能的条件下，结构应力求简单，体积小，重量轻，但体积过小会使消声量减小，一般，发动机转速低于3000转/分时，体积对消声量的影响大，大于3000转/分的发动机，这种影响较小，消声器的体积一般约为排量的10~13倍，比质量约为13~18公斤/排量（公升）。

由于排气系统的工作温度较高，停车与开车之间温差又较大，排气中有大量腐蚀性气体，在车速慢、怠速较多（城市中行车）的条件下，排气中水份较多，到了排气系统尾端，往往会凝结成较多的水份，停车时留在后消声器的腔内，而外表面，大气的腐蚀条件又是多样性的，如在海滨，空气中的盐份较高，凡此种种，所以，排气系统要求耐高温、耐腐蚀，要注。