汽车排气系统设计
(完整版)汽车发动机的进排气系统
主要内容
进排气系统的组成 EGR 废气再循环 涡轮增压
5.Байду номын сангаас概述
作用:
在内燃机工作循环时,不断地将新鲜空气或可 燃混合气送入燃烧室,将燃烧室的废气排放到大 气中,保证内燃机连续运转。
组成:
空气滤清器、进气管、排气管、排气消音器
一、空气滤清器
1、功用:
清除流向化油器的空气中所含的尘土和沙粒, 以减少气缸、活塞和活塞环的磨损。
共振式进气管
进气管细长与各缸连接长度大体一致能很好的匹配,利用进气流 的脉动效应增强进气效果。
带谐振腔进气管
能改变谐振腔的容积,可以调节内燃机的最大扭矩和 相应的转数范围 降低噪声
捷达进气管实物图
捷达排气管实物图
三、排气消声器
功用: 减少噪声和消除废气中的火焰及火星。 原理: 1)多次地变动气流方向; 2)重复地使气流通过收缩而又扩大的断面; 3)将气流分割为很多小的支流并沿着不平滑的平
面流动 4)将气流冷却。
排气管
排气的净化装置
催化反应器
EGR 闭是曲轴箱强制通风系统 进气恒温控制原理
排气净化装置
作用:
除去 HC CO NOx (HC一半串入曲轴箱) 方法:
1.机内净化 2.机外净化
三元催化 EGR
三元催化器
• 三元催化器串接在排气歧管和和消声器之间, 氧传感器之 后.
废气涡轮增压利用废气能量直接压缩空气,提高内燃机的 功率。废气涡轮增压器由压气机、涡轮和中间体三部分组 成。中间体内有轴承、密封、润滑油路和冷却腔等。采用 浮动轴承,降低轴与轴承间的相对速度。带放气阀的涡轮 增压系统对改善柴油机的加速性和低速扭矩特性有良好效 果。
车辆排气系统设计规范
车辆排气系统设计规范车辆排气系统设计规范1、目的随着环保法规对车辆排放的要求越来越高,排气系统在车辆的系统组成和系统设计中,越来越占有重要的地位。
为使排气系统满足各阶段国家及地方法规的要求,提高对排气系统的设计和制造质量水平,需对车辆的排气系统的设计提出较规范的要求,以便在设计和制造过程中,参照执行。
2、设计规范2.1 排气系统及消声器的设计输入2.1.1 车辆产品的排气系统的配置和走向,依所配车辆的总体结构布置的需要来设计。
而消声器的性能开发则需要依所配发动机及其对排气系统的具体要求。
在初步设计选型时,应将发动机的有关性能参数及其上的关键件的基准要素等(如曲轴箱后端面与曲轴主轴线的交点坐标、动力线偏移量及倾角等),作为设计条件输入设计,作为消声器选型及性能开发的依据之一。
并根据国家、地方及企业有关法规和标准的要求,对系统和消声器的性能设计目标提出要求,见附录1。
2.1.2 排气系统及其消声器在进行初步选型设计时,必须对系统进行结构方案分析和匹配计算分析,并提供选型设计分析报告,见附录2。
2.2 设计原则2.2.1 排气系统及其消声器的设计,应使排气阻力尽可能的小,以使其对发动机的功率损失尽可能小。
2.2.2 排气系统及其消声器要有较好的音质和较低的音强,即应有较大的插入损失。
2.2.3 排气系统及其消声器要有较好的外观和内在质量及较长的使用寿命。
2.3 排气系统的设计要求和布置2.3.1 排气管内径的确定在结构布置允许的情况下,排气管内径应尽可能大些,以降低管道内得气流速度,减少气流阻力产生的功率损失和再生噪声。
一般应≥发动机排气歧管出口内径。
或根据发动机排量等参数,按公式(1) 计算初步确定排气管内径。
D=2 √Q/(πV) (1)式中:Q—发动机排量;V—气流速度,一般取50~60 m/s 。
2.3.2 排气管的布置和转弯,应使排气尽可能顺畅。
管的中心转弯半径一般应≥(1.5~2)D,其折弯成型角应大于90º,以大于120º为宜。
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。
汽车排气系统静力学计算及模态分析
汽车排气系统静力学计算及模态分析汽车排气系统是引擎的一部分,它的作用是将引擎燃烧产生的废气和噪音从车辆底部排出,为了保持引擎的性能和减少对环境的影响,排气系统的设计必须考虑静力学计算和模态分析,以下将详细介绍这两个方面。
一、静力学计算静力学计算旨在确定在引擎运转时,排气系统中存在的压力及对它会产生的力和扭矩的影响。
这些力和扭矩的作用都会导致排气系统产生振动,下面我们将从三个方面进行分析:1. 背压计算在排气系统中,背压是指尾气在流经排气系统时产生的空气压力之和,这个压力会对引擎的性能产生影响。
当排气系统中背压过高时,会使引擎的性能下降。
因此,在设计排气系统时必须要根据引擎的输出和尾气产生的流量来计算背压。
2. 力和扭矩计算在引擎工作时,排气系统受到的总体力和扭矩都是非常关键的参数。
这些参数可以通过测量排气管的弯曲、长度、截面面积等参数来计算。
当排气系统的力和扭矩较大时,可以采用更加坚固的材料来制造排气系统,以确保其能够承受这些作用力。
3. 振动计算振动是指排气系统在引擎工作时产生的机械波动。
这种振动可以对排气系统和其他部件产生损伤。
因此,在设计排气系统时,必须要考虑振动特性,以便控制和减少振动。
二、模态分析模态分析旨在确定排气系统的共振特性,例如本征频率和共振幅值等,以便设计人员能够更好地了解设计中可能出现的问题。
这种分析可以使用有限元分析的方法进行,下面我们将具体介绍:1. 有限元分析有限元分析是一种计算机辅助的工程分析方法。
在排气系统的设计中,有限元分析可以用于计算其振动、应力和变形等。
有限元分析的主要目的是确定系统中的自由振动模态和固定点的受力和应变,以便设计人员可以精确地计算设计参数。
2. 本征频率和共振幅值分析在分析排气系统的振动时,本征频率和共振幅值是非常重要的参数。
本征频率是指系统的自由振动频率,而共振幅值是指系统受到外部作用力时产生的响应。
在排气系统的设计中,必须要考虑到这两个参数,以确保排气系统能够在运行时不会受到过大的振动影响。
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。
车辆工程毕业设计96捷达汽车排气装置改进及性能实验台设计
车辆工程毕业设计96捷达汽车排气装置改进及性能实验台设计引言:随着汽车行业的迅猛发展,汽车尾气排放问题日益突出。
为了减少尾气排放对环境的污染和提高汽车性能,对汽车排气装置的改进和优化变得非常重要。
本次毕业设计的目标是对96捷达汽车的排气装置进行改进,并设计相应的性能实验台。
一、改进方案1.升级尾气排放控制系统根据96捷达汽车车型的特点和尾气排放标准要求,对车辆的控制系统进行升级改进。
包括安装新型的催化转化器、氧传感器等。
2.优化排气管道设计通过改变96捷达汽车的排气管道设计,提高气流的流通性和排气效率。
可以通过增大排气管直径和优化弯头设计等方式,降低排气阻力,提高车辆的性能。
3.降低噪音和振动通过添加吸音材料和阻振装置,降低汽车排气装置的噪音和振动水平,提升乘坐舒适度。
为了评估改进后的排气装置的性能,需要设计相应的实验台进行性能测试。
设计要点如下:1.实验台结构实验台主要包括ND烟度计、尾气分析仪、功率测量仪、温度测量装置等。
可以使用支架固定相应的测量仪器,并将其与汽车排气系统连接。
2.测量数据采集与处理实验台应配备相应的数据采集系统,用于采集和记录不同状态下的排气数据。
同时,还需设计数据处理软件,将采集到的数据进行处理和分析,得出相应的性能指标。
3.实验台安全防护考虑到实验台测试过程中可能产生的尾气排放和噪音,需要在实验台周围设置相应的防护装置,以确保实验人员的安全。
三、性能实验流程为了保证实验的准确性和可靠性,需要制定相应的实验流程:1.实验前的准备工作:检查实验台、仪器设备的正常工作状态,准备测试材料和样品。
2.实验装置的连接:将实验台与汽车排气装置连接,确保连接稳固。
3.实验参数设置:设置相应的实验参数,如水温、转速等。
4.开始实验:启动汽车发动机,进行不同工况下的性能测试,记录相应的数据。
5.数据处理和分析:将实验采集到的数据进行处理和分析,得出相应的性能指标。
6.实验结果总结:根据实验结果,对汽车排气装置的改进效果进行总结和评价。
汽车排气系统设计原则分析
汽车排气系统设计原则分析摘要:汽车排气系统是传统燃油发动机管理系统的重要组成部分之一。
排气系统承担了控制排气污染、降低排气噪声的重要功能,同时排气系统承受着500℃到900℃的高温,是汽车构造中最主要的热源之一。
为了减少排气系统高温对周边件功能、耐久性能的影响,文章从总布置设计角度出发,分析了排气系统与周边件间隙确定方法及周边件隔热防护措施,从而避免了由于间隙过小及隔热防护不到位引发的火烧车现象和周边件功能、耐久性能失效问题。
关键词:排气系统;周边件;隔热防护;间隙1引言汽车排气系统是传统燃油发动机管理系统的重要组成部分之一,其负责将发动机工作过程中燃烧的废气排放到大气中,对尾气净化、噪声降低起着非常关键的作用[1]。
排气系统与发动机增压器出口相连,布置在底盘下方,且承受着500℃到900℃的高温,是汽车构造中最主要的热源之一。
排气系统主要分为热端和冷端。
热端由三元催化转化器总成、颗粒捕捉器和支架等组成。
冷端由消声器总成、连接管路和橡胶吊挂等组成。
排气系统热端与增压器出口相连,最高温度可达到900℃以上,排气系统冷端通过法兰与热端相连,温度相对较低,但靠近热端处的最高温度也可达到500℃以上。
排气系统周边件复杂多样,汽车工作时,排气系统表面温度很高,由于受到车身、底盘等系统的影响,排气系统周边难免会布置一些耐受温度较低的零部件。
受周边件耐热、耐久性能要求的影响,周边件与排气系统的设计间隙在排气系统设计布置中至关重要。
间隙过小,排气系统辐射到周边件上的温度超过其耐温要求易导致周边件功能失效、耐久老化,严重者可引发火烧车问题。
间隙过大,易造成布置空间的浪费。
为了更好地避免由于间隙问题及隔热防护不到位引发的火烧车现象和周边件功能、耐久性能失效问题,本文着重阐述了总布置设计时,排气系统与周边件间隙确定原则及周边件隔热防护措施。
2排气系统与周边件设计间隙确定原则2.1设计要求对标法。
总布置设计初期,排气系统与周边件间隙应满足保安防灾要求,如表1所示[2]。
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。
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。
汽车排气系统设计与开发工程规范
汽车排气系统设计与开发工程规范Q/CC汽车排气系统设计与开发Exhaust System Design & Developping长城汽车股份有限公司发布前言 (II)1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 术语 (2)4 一般要求 (4)5 项目实施内容及程序 (7)6 设计开发主要工具与试验/测试设备要求 (11)7 坐标系与有限元几何结构 (12)8 排气系统CAE结构分析 (14)9 系统试验方法与要求 (15)附录A 排气系统正向设计开发程序流程图 (16)附录B 排气系统逆向设计开发程序流程图 (17)附录C 排气系统主要试验/测试设备/仪器要求.. 19 附录D 排气系统开发资料准备清单 (21)前言为规范汽车排气系统设计与开发,特制定本标准。
本标准起草时主要参考了国内外主要汽车生产企业和排气系统企业的最新相关工程规范。
本规范由长城汽车股份有限公司提出。
本规范由长城汽车股份有限公司归口。
本标准起草单位:长城汽车股份有限公司。
本标准主要起草人:。
汽车排气系统设计与开发工程规范1 范围本标准规定了汽车排气系统设计与开发的基本内容与要求。
本标准适用于M 类和N 类机动车辆用的排气系统设计与开发。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB18352.3 轻型汽车排气污染物排放限值与试验方法(中国Ⅲ、Ⅳ阶段)GB1495 汽车加速行驶车外噪声限值与试验方法GB16170 汽车定置噪声限值GB/T 14365 车辆定置噪声测试方法QC/T 631 汽车消声器总成技术条件与试验方法GB/T 15089 机动车辆及挂车分类GB/T 18297 汽车发动机性能试验方法Q/CC JT003 汽车消声器技术条件3 术语3.1汽车排气系统安装在车辆底盘上,用于控制车辆排气污染和排气噪声的装置。
汽车排气系统毕业设计
汽车排气系统毕业设计篇一:车辆排气系统设计规范车辆排气系统设计规范车辆排气系统设计规范1、目的随着环保法规对车辆排放的要求越来越高,排气系统在车辆的系统组成和系统设计中,越来越占有重要的地位。
为使排气系统满足各阶段国家及地方法规的要求,提高对排气系统的设计和制造质量水平,需对车辆的排气系统的设计提出较规范的要求,以便在设计和制造过程中,参照执行。
2、设计规范2.1 排气系统及消声器的设计输入2.1.1 车辆产品的排气系统的配置和走向,依所配车辆的总体结构布置的需要来设计。
而消声器的性能开发则需要依所配发动机及其对排气系统的具体要求。
在初步设计选型时,应将发动机的有关性能参数及其上的关键件的基准要素等(如曲轴箱后端面与曲轴主轴线的交点坐标、动力线偏移量及倾角等),作为设计条件输入设计,作为消声器选型及性能开发的依据之一。
并根据国家、地方及企业有关法规和标准的要求,对系统和消声器的性能设计目标提出要求,见附录1。
2.1.2 排气系统及其消声器在进行初步选型设计时,必须对系统进行结构方案分析和匹配计算分析,并提供选型设计分析报告,见附录2。
2.2 设计原则2.2.1 排气系统及其消声器的设计,应使排气阻力尽可能的小,以使其对发动机的功率损失尽可能小。
2.2.2 排气系统及其消声器要有较好的音质和较低的音强,即应有较大的插入损失。
2.2.3 排气系统及其消声器要有较好的外观和内在质量及较长的使用寿命。
2.3 排气系统的设计要求和布置2.3.1 排气管内径的确定在结构布置允许的情况下,排气管内径应尽可能大些,以降低管道内得气流速度,减少气流阻力产生的功率损失和再生噪声。
一般应≥发动机排气歧管出口内径。
或根据发动机排量等参数,按公式计算初步确定排气管内径。
D=2 Q/ (1)式中:Q—发动机排量; V—气流速度,一般取 50~60 m/s 。
2.3.2 排气管的布置和转弯,应使排气尽可能顺畅。
管的中心转弯半径一般应≥(1.5~2)D,其折弯成型角应大于90o,以大于120o为宜。
《排气系统设计》课件
在满足性能要求的前提下,应尽量 降低成本。
03
02
可靠性
设计应确保排气系统的长期稳定运 行,减少故障率。
环保性
遵循国家和地区的环保法规,控制 废气排放。
04
材料选择与加工工艺
材料选择
根据排气系统的使用环境和性能要求, 选择合适的材料,如不锈钢、钛合金等 。
VS
加工工艺
采用先进的加工工艺,如激光切割、焊接 、抛光等,确保产品质量和性能。
通过将发动机产生的废气引出并排放 到大气中,同时降低废气的噪音和污
染。
ห้องสมุดไป่ตู้
汽车排气系统的组成
包括排气歧管、排气管、消声器等部 件,以及催化转化器等环保装置。
汽车排气系统设计要点
合理布置各部件的位置和连接方式, 优化气流流动,提高排放效率和降低 噪音。
案例二:摩托车排气系统设计
总结词
摩托车排气系统设计案例,重点介绍 摩托车排气系统的特点、原理和设计 要求。
排气系统的功能
主要功能是排放废气,降低噪音,同 时也可以通过尾气净化器等装置减少 有害物质的排放,保护环境。
排气系统的组成与工作原理
排气系统的组成
主要包括排气歧管、排气管、消音器 、尾气净化器等部分。
排气系统的工作原理
发动机产生的高温废气通过排气门进 入排气歧管,经过排气管和消音器, 最终通过尾气净化器排放到大气中。
排气系统的重要性及应用领域
排气系统的重要性
排气系统对于汽车和机械设备的性能和环保性至关重要,如果排气系统出现问 题,可能会导致发动机性能下降,排放超标,甚至可能引发安全事故。
排气系统的应用领域
广泛应用于汽车、摩托车、工程机械、农业机械等领域。
车辆排气系统设计规范范文
车辆排气系统设计规范范文1、目的随着环保法规对车辆排放的要求越来越高,排气系统在车辆的系统组成和系统设计中,越来越占有重要的地位。
为使排气系统满足各阶段国家及地方法规的要求,提高对排气系统的设计和制造质量水平,需对车辆的排气系统的设计提出较规范的要求,以便在设计和制造过程中,参照执行。
2、设计规范2.1 排气系统及消声器的设计输入2.1.1 车辆产品的排气系统的配置和走向,依所配车辆的总体结构布置的需要来设计。
而消声器的性能开发则需要依所配发动机及其对排气系统的具体要求。
在初步设计选型时,应将发动机的有关性能参数及其上的关键件的基准要素等(如曲轴箱后端面与曲轴主轴线的交点坐标、动力线偏移量及倾角等),作为设计条件输入设计,作为消声器选型及性能开发的依据之一。
并根据国家、地方及企业有关法规和标准的要求,对系统和消声器的性能设计目标提出要求,见附录1。
2.1.2 排气系统及其消声器在进行初步选型设计时,必须对系统进行结构方案分析和匹配计算分析,并提供选型设计分析报告,见附录2。
2.2 设计原则2.2.1 排气系统及其消声器的设计,应使排气阻力尽可能的小,以使其对发动机的功率损失尽可能小。
2.2.2 排气系统及其消声器要有较好的音质和较低的音强,即应有较大的插入损失。
2.2.3 排气系统及其消声器要有较好的外观和内在质量及较长的使用寿命。
2.3 排气系统的设计要求和布置2.3.1 排气管内径的确定在结构布置允许的情况下,排气管内径应尽可能大些,以降低管道内得气流速度,减少气流阻力产生的功率损失和再生噪声。
一般应≥发动机排气歧管出口内径。
或根据发动机排量等参数,按公式(1) 计算初步确定排气管内径。
(1)式中:Q—发动机排量;V—气流速度,一般取50~60 m/s 。
2.3.2 排气管的布置和转弯,应使排气尽可能顺畅。
管的中心转弯半径一般应≥(1.5~2)D,其折弯成型角应大于90º,以大于120º为宜。
排气系统设计PPT教案
三、设计应用
3.2 设计参数的设定 :
三、设计应用
3.3 振动 排气系统一端与发动机相连,一端通过挂钩与车体相连。 发动
四、排气消声系统的设计开发流程
4.1 排气系统布置 吊钩位置的选取
四、排气消声系统的设计开发流程
4.1 排气系统布置 氧传感器孔的布置 有时氧传感器孔需要布置在前管总成或前消声器总成上,由电控
积蓄在消声器内,对排气系统容易产生腐蚀,因此,排气管、消声器端 盖、内部隔板、内部消声管以及消声器筒体内层最常用的材料是SUH 409 和 SUH 436,为了更好的保证消声器的使用寿命,最好在后消声器 端盖上设计放水孔,以便把生成的酸性溶液及时排出。
二、排气系统的组成及功用
2.2 隔热部件 如果需要,根据具体位置选取隔热装置,一般采用镀铝隔热板,其
三、设计应用
3.2 设计参数的设定 : 对低排量自然吸气发动机,排气背压一般设定在 30±5kPa。 对增压发动机,排气背压一般设定在 40±10kPa。
排气背压一般取值范围
三、设计应用
3.2 设计参数的设定 : 传递损失 一般认为消声器的压力损失由两部分构成:一是局部压力损失;
二是管壁沿程摩擦阻力损失,两者都是由于流体运动时克服粘性切应 力作功引起的。
局部阻力损失发生在消声器内收缩、扩张等截面突变的地方,大 小取决于局部结构型式、管道发生在消声器管道壁面,其大小取决于管壁粗 糙度及气流速度V的大小,而管道直径和气流速度是密切相关的,所 以管径的选取至关重要。
汽车排气系统设计原则分析
汽车排气系统设计原则分析摘要:汽车排气系统是传统燃油发动机管理系统的重要组成部分之一。
排气系统承担了控制排气污染、降低排气噪声的重要功能,同时排气系统承受着5000到900国的高温,是汽车构造中最主要的热源之一。
为了减少排气系统髙温对周边件功能、耐久性能的影响,文章从总布置设汁角度出发,分析了排气系统与周边件间隙确左方法及周边件隔热防护措施,从而避免了由于间隙过小及隔热防护不到位引发的火烧车现象和周边件功能、耐久性能失效问题。
关键词:排气系统:周边件:隔热防护:间隙汽车排气系统是传统燃油发动机管理系统的重要组成部分之一,其负责将发动机工作过程中燃烧的废气排放到大气中,对尾气净化、噪声降低起着非常关键的作用[1]。
排气系统与发动机增压器出口相连,布置在底盘下方,且承受着50皿到900回的髙温,是汽车构造中最主要的热源之一。
排气系统主要分为热端和冷端。
热端由三元催化转化器总成、颗粒捕捉器和支架等组成。
冷端由消声器总成、连接管路和橡胶吊挂等组成。
排气系统热端与增压器出口相连,最髙温度可达到9000以上,排气系统冷端通过法兰与热端相连,温度相对较低,但靠近热端处的最高温度也可达到500习以上。
排气系统周边件复杂多样,汽车工作时,排气系统表而温度很高,由于受到车身、底盘等系统的影响,排气系统周边难免会布置一些耐受温度较低的零部件。
受周边件耐热、耐久性能要求的彫响,周边件与排气系统的设计间隙在排气系统设讣布垃中至关重要。
间隙过小,排气系统辐射到周边件上的温度超过苴耐温要求易导致周边件功能失效、耐久老化,严重者可引发火烧车问题。
间隙过大,易造成布置空间的浪费。
为了更好地避免由于间隙问题及隔热防护不到位引发的火饶车现象和周边件功能、耐久性能失效问题,本文着重阐述了总布置设讣时,排气系统与周边件间隙确定原则及周边件隔热防护描施。
2排气系统与周边件设计间隙确左原则2.2设计要求对标法。
总布巻设计初期,排气系统与周边件间隙应满足保安防灾要求,如表1所示[2]。
汽车发动机排气系统的设计与优化
汽车发动机排气系统的设计与优化随着现代社会的快速发展,汽车成为人们生活中不可或缺的一部分。
而汽车发动机作为汽车的核心部件,其排气系统的设计与优化显得尤为重要。
本文将探讨汽车发动机排气系统的设计与优化,旨在提高汽车的性能、减少污染物排放并增加燃油经济性。
一、排气系统的组成汽车发动机排气系统主要由排气管、催化转化器和消声器组成。
排气管将废气从发动机引导到后方,催化转化器通过催化剂的作用将废气中的有害物质转化为无害物质,而消声器则通过降低排气噪音提高驾乘舒适性。
二、排气系统的设计原则1. 管径与长度的设计排气管的管径和长度对发动机性能有着直接影响。
合适的管径和长度能够减小排气压力损失,提高排气流动效率,并使发动机爆发力更加强劲。
这需要根据发动机的转速范围和扭矩曲线进行合理的匹配。
2. 配气时间与排气脉冲的匹配发动机的排气脉冲与排气管的设计密切相关。
排气脉冲的产生与汽缸爆燃顺序和工作循环有关,而正确匹配排气管的长度和直径可以使排气脉冲的反射与吸入门的打开时间相吻合,最大程度地提高进气效率。
3. 系统的阻尼与减震排气系统中的消声器起到了阻尼和减震的作用,能够降低噪音和振动对车辆的不良影响。
消声器的设计需要考虑到噪音的频率和幅度,以达到最佳的消音效果。
4. 污染物的净化与转化催化转化器在排气系统中起到了重要的作用,它能够将废气中的一氧化碳、氮氧化物和有害氢化合物转化为二氧化碳、氮气和水,减少对环境的污染。
催化转化器的材料选择和设计需要考虑到转化效率、工作温度和对发动机性能的影响。
三、排气系统的优化方法1. 材料的选择与轻量化设计目前,许多排气系统的零部件使用不锈钢或铁铝合金材料,以提高耐腐蚀性和耐高温性。
而轻量化设计则可以减少排气系统的重量,降低整车的油耗,并提升悬挂系统的响应速度和车辆的操控性能。
2. 流体动力学模拟与优化通过流体动力学模拟软件对排气系统进行优化设计,可以准确分析每个部件的流量、压力损失和排气流动,从而提前发现潜在问题并进行改进。
排气系统消声器设计技术规范标准
排气消声系统设计技术规范目录一、主题与合用范围1、主题2、合用范围二、排气消声系统的总称说明及功用三、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加快行驶车外噪声2.6插入损失及传达函数插入损失传达函数2.7尾管噪声2.8定置噪声2.9振动3 、系统及零零件的设计3.1系统部署部署原则空隙要求吊钩地点的选用氧传感器孔的部署3.2消声器的容积确立3.3排气管径的选用3.4消声器消声器的截面形状消声器内部结构3.5赔偿器涟漪管球形连结3.6橡胶吊环3.7隔热零件3.8资料选择排气管、消声器内组件消声器外壳体四、参照文件列表一、主题与合用范围1 、主题 :本指南规定了与汽车发动机相般配的排气消声系统的系统般配,零零件设计。
2 、合用范围 :本指南合用于装汽油 M1 、N1 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含排气歧管、排气管、排气净化妆置、排气消声装置、隔热零件、弹性吊块等。
一般地,排气系统拥有以下一些功用:(1)指引发动机排气,使各缸废气顺畅的排出;(2)因为排气门的开闭与活塞来去运动的影响,排气气流呈脉动形式,排气门翻开时存在必定的压力,拥有必定的能量,气体排出时会产生激烈的排气噪声,气体和声波在管道中摩擦也会产生噪声 ,所以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,NOX 等的含量,达到排气净化的作用;典型的排气消声系统如图 1 所示:图1三、设计应用1 、设计规则和输入 :1.1排气系统能很好的将废气顺畅排出,知足发动机的排气背压,功率损失比的要求。
1.2排气系统设计能知足现行中华人民共和国法例要求,详细以下:QC/T57-1993汽车匀速履行车内噪声丈量方法GB16170-1996汽车定置噪声限制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GB1495 -2002汽车加快履行车外噪声限值及丈量方法QC/T58-93汽车加快履行车外噪声丈量方法GB18352轻型汽车污染物排放限值及丈量方法GB14365-93声学灵活车辆定置噪声丈量方法GB/T4759-95内燃机排气消声器丈量方法1.3排气系统零零件一定能经受1000 ℃的高温要求以及气流冲击,并保证排气系统靠谱性达到 10 万公里或许三年 (先到者为准 )的要求,并要求在三包期内插入损失不得减少 6dB(A) 以上,功率损失不得增添3% 以上。
轿车排气系统设计要点
轿车排气系统设计要点
1.消声器容积一般为发动机排量的10倍。
2.排气系统的扩张比必须大于15,即排气管的截面积必须小于主消声器截面
积的1/15。
3.排气管的直径随排量的不同选取,1L的发动机,排气管径在35~38左右,
1.6L的管径在40左右,排量越大,管径相应增大,最大管径选取(50猜测),
管子太小,气流速度太大,阻力大。
相反管子太大,相应的扩张比减小了,会受空间限制,造成材料浪费。
4.排气系统弹簧螺栓扭紧力一般为50~70.
5.消声器连接最好用球法兰,可以适应各段排气管的相对转动而保持很好的密
封,国际队排气系统密封性要求为30L/min,要求好的,一般在10L/min。
6.消声器的截面积最好做成筒形,加工简单实惠,截面构成的倒角在50以上,
倒角太小,废品率太高。
7.排气管路应适当做长,保证消声性能,转角需圆滑不能让气流阻滞,,排气
管弯曲半径一般为至少大于管直径的1.5倍,不然废品率高。
8.消声器壁厚一般为0.8,稍好的为1或者1.2。
9.消声器材料选取中档3.04不锈钢,材料价格便宜防锈效果满足要求,排量
2L材料应选取更好。
10.排气系统影响整车NVH特性。
排气系统计算书
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:目录1 排气系统 (3)1.1 排气系统的任务 (3)1.2 系统的要求和总体设计原则 (3)1.2.1 要求 (3)1.2.2 总体设计原则 (3)1.3 排气系统的组成 (3)1.4 选用的消声器及三元催化器的基本参数 (4)2 排气系统的设计和验算 (4)2.1 消声器 (4)2.1.1 功用 (4)2.1.2 结构和原理 (5)2.1.3 消声器容积验算 (5)3 三元催化器的选用 (9)4 其它联接管路直径 (10)5 结论 (10)6 参考资料 (12)1 排气系统1.1 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。
1.2 系统的要求和总体设计原则1.2.1 要求1.各级消声器总漏气量在保持压力30kPa时不超过100L/min。
2.噪声应符合国家标准GB1495-2002。
3.排气背压应小于行业标准要求的26.7kPa。
4.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。
1.2.2 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。
1.3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。
1.4 选用的消声器及三元催化器的基本参数发动机的参数: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:消声器的体积分别为:排气管及尾管:2 排气系统的设计和验算2.1 消声器2.1.1 功用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。
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汽车排气系统设计
随着现代社会的汽车普及化,汽车排气系统的设计变得尤为重要。
汽车排气系统不仅需要能够有效排出废气,还需要满足环保要求和提
高车辆性能。
本文将从排气系统的基本原理、设计要点和未来发展趋
势三个方面来进行探讨。
一、排气系统的基本原理
排气系统是指将发动机燃烧后产生的废气排放到汽车外部的系统。
其主要由排气歧管、催化转化器、消声器等组成。
1.排气歧管
排气歧管是将多缸发动机各缸废气集中到一起的部件。
其形状和长
度的合理设计能够提高汽车的动力输出和燃油经济性。
2.催化转化器
催化转化器是用于减少废气中有害成分的装置。
它通过催化作用将
一氧化碳、氮氧化物和碳氢化合物等有害物质转化为无害的氮气、水
和二氧化碳,并且能够降低排放量,保护环境。
3.消声器
消声器用于减少发动机排气系统中的噪声。
其内部设置了多层复杂
的波纹管和隔音材料,通过声学原理降低噪音,提供舒适的驾乘环境。
二、排气系统设计的要点
成功的汽车排气系统设计应综合考虑排放控制、性能提升和成本效
益等方面。
以下是一些设计要点:
1.合理匹配
排气系统的各个部件应相互匹配,以确保废气排放的畅通和动力输
出的最大化。
不同型号的发动机需要根据其特性来设计不同的排气系统。
2.降低排放
随着环保要求的提高,汽车排气系统设计需要通过催化转化器等装置,降低有害气体的排放。
同时,也需要考虑汽车的燃油经济性和减
少尾气对环境的污染。
3.提升性能
通过优化排气系统的设计,可以提高汽车的动力性能和燃油经济性。
合理设计的排气歧管和消声器能够降低排气管阻力,提高发动机功率
输出。
4.材料选用
排气系统需要耐高温和耐腐蚀的材料来确保长时间的使用寿命。
常
见的材料有不锈钢和钛合金,它们既具备耐高温性能又具有良好的抗
腐蚀能力。
三、未来发展趋势
随着技术的不断进步和环境问题的日益严重,汽车排气系统的设计也将不断发展。
1.混合动力和电动汽车的兴起
随着混合动力和电动汽车的兴起,传统发动机的使用将逐渐减少。
未来排气系统设计将更侧重于电动汽车的热管理和废气净化。
2.轻量化设计
为了提高汽车的燃油经济性和减少排放,未来的排气系统设计将趋向于轻量化。
采用轻量化材料和更小巧的排气器件,能够减轻整车重量并提高动力输出。
3.智能化控制
随着智能化技术的发展,未来排气系统设计将更注重系统的智能化控制和优化。
通过传感器和控制系统的联动,实时监测和调节废气的排放,达到更高的排放控制效果。
综上所述,汽车排气系统设计是一门综合性的工程学科。
它不仅需要满足废气排放和性能需求,还需要关注环保和燃油经济性等方面。
在未来,随着技术的不断创新和环境问题的加剧,汽车排气系统的设计也将不断进步,为我们创造更加清洁、环保的出行方式。