汽车消声器的设计
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。
汽车排气管消声净化器的创新设计
汽车排气管消声净化器的创新设计
汽车排气管消声净化器是一种能降低汽车运行噪音和车尾排放有害气体的装置。
在当
前环保意识日益提升的社会，车辆的环保性能已成为了用户购车的重要考虑因素之一。
为此，本文针对传统的汽车排气管消声净化器的缺陷和不足，提出了一种创新设计方案。
传统汽车排气管消声净化器一般采用波纹铝板或陶瓷纤维等材料制成。
虽然这些材料
能很好地吸收噪音和净化废气，但它们的密度较低，容易疏松，而且不耐腐蚀。
因此，这
些材料在使用过程中容易产生振动和损坏，导致消声净化效果下降。
本文提出一种创新设计方案，即在汽车排气管内部安装多个异型截面的振动筒，以增
加排气管的强度和稳定性。
振动筒的形状为波形，能增加其承重能力和耐腐蚀性。
同时，
在振动筒上设置了多个弹性耐磨垫，可以在降低排气管噪音的同时，减少振动和损坏。
振
动筒内部填充陶瓷质料，能够有效净化废气，提高消声净化效果。
除此之外，本文还在振动筒上设置了可调谐空气流道。
空气流道的入口为汽车排气管，出口则表面纹理设计，并通过与振动筒内部陶瓷质料的结合，能实现车尾排放废气的净化
处理。
空气流道内部安装的调节器能根据车辆速度和负荷大小，调整空气流量，以达到最
优化的净化效果。
综上所述，本文提出了一种创新的汽车排气管消声净化器设计方案，具有振动筒结构
强度高、陶瓷净化效果好、调节器可调、维护方便等优点。
通过这种创新设计方案，可以
有效降低汽车排放的有害气体，减少对环境的污染，在提高车辆环保性能的同时，也提升
了车辆的使用寿命和行驶体验。
微型车消声器的设计与优化的开题报告
微型车消声器的设计与优化的开题报告题目：微型车消声器的设计与优化一、选题背景随着城市化进程的不断加快，人们行驶的路程越来越长，同时汽车噪音也成为人们的一大困扰。
汽车噪音的严重影响着人们的身心健康，因此汽车消声器的研究和优化显得尤为重要。
二、研究目的本研究旨在设计和优化微型车消声器，降低汽车引擎和排气系统产生的噪音。
通过实验验证减噪效果，并与市场上流行的汽车消声器做比较，为今后汽车消声技术的发展提供理论和技术支持。
三、研究内容1. 调研和分析当前市场上汽车消声器的种类和性能。
2. 设计和制作微型车消声器的原型。
3. 进行实验验证微型车消声器的减噪效果。
4. 利用CFD等数值模拟工具对微型车消声器进行优化设计。
5. 分析和比较优化前后的消声器性能。
四、预期成果通过本研究，预计可以获得以下成果：1. 获得微型车消声器的设计和制作经验，掌握微型车消声器的基本原理和构造。
2. 验证微型车消声器的减噪效果，为今后的实用开发提供参考。
3. 优化微型车消声器的设计，提高其减噪效果和稳定性。
五、研究意义本研究可为汽车消声技术的发展提供理论和技术支持，为消除城市噪音和改善人们生活环境做出贡献。
同时，也能够促进汽车产业的发展和提高我国汽车制造水平。
六、预期研究难点1. 微型车消声器的设计需要考虑形状和材质等因素，且与汽车的排气系统等部件有关，需要综合考虑多方面因素。
2. 在实验中可能会遇到天气、环境等多种因素的影响，需要进行多次重复实验并进行数据分析。
七、研究方法本研究采用文献调研、实验验证和数值模拟的方法，从多个方面对微型车消声器进行设计、制作和优化。
八、进度安排1-2个月：进行文献调研和分析市场上的汽车消声器种类和性能。
3-4个月：设计和制作微型车消声器原型，并进行初步实验验证。
5-6个月：利用数值模拟工具对微型车消声器进行优化设计。
7-8个月：进行最终实验，并进行数据分析和比较。
9-10个月：撰写论文，并准备答辩。
汽车消声器设计流程b
ZR 比压消声量： p =
ZR 比重销售量： g =
消声量可以是插入损失IL，也可以用传输损失TL
绿创汽车排气系统设计研究班
IL G 单位耗材获得的消声量
汽车消声器综合评价指数
IL 4 4* 5 5* 21 23 30 30 V 17.1 17.2 16.5 19.1 ZRl 1.2 1.3 1.8 1.6 P 7.2 5.7 15.2 6 ZRP
绿创汽车排气系统设计研究班
汽车消声器设计与评价
绿创汽车排气系统设计研究班
主观评价的客观描述
绿创汽车排气系统设计研究班
74,2 dB
75,1 dB
74,7 dB
声质量研究：差不多同样的 声级和 声级和1/3倍频程谱分布 声质量研究：差不多同样的A声级和 倍频程谱分布
绿创汽车排气系统设计研究班
赛车的排气声品质特征
绿创汽车排气系统设计研究班
消声器设计验证过程小结
消声器产品按设计图纸试制后需要进行如下的设 计验证工作： 1. 产品性能的试验验证； 2. 产品装车性能的试验验证； 3. 产品在线检测的性能控制与试验。
绿创汽车排气系统设计研究班
消声器设计评审
重点评审阶段： 重点评审阶段： 1. 策划阶段评审 目标制定能否满足顾客要求，有 无能力达到顾客要求，能否超出顾客的希望目 标。 2. 设计输出的评审 评价设计的结果是否已达到目 标或顾客要求，还有那些改进的地方能超出顾 客的希望目标。 3. 过程开发的评审 加工制造过程能否达到消声器 设计和顾客的要求，对加工制造的稳定性，降 低生产成本，提高劳动生产率还有改进可能。
绿创汽车排气系统设计研究班
WA
DTL = LI − LT = 10 log(W I / WT )
汽车排气管消声净化器的创新设计
汽车排气管消声净化器的创新设计汽车排气管消声净化器（Exhaust Muffler）被广泛应用于汽车工业，旨在减少发动机排放的噪音和污染物。
随着环境保护意识的增强，人们对汽车排放的要求越来越高，对减少噪音和污染物的需求也越来越迫切。
创新设计汽车排气管消声净化器是一个极具挑战性和潜力的领域。
创新设计消声净化器需要解决传统消声净化器存在的一些问题。
传统消声净化器往往会引起排气阻力增加，影响发动机性能。
创新设计应该致力于在减少噪音和污染物的最大程度地保持发动机的性能和效率。
这可以通过采用新的材料和结构设计来实现。
使用轻质材料和空气动力学设计原理可以提高减震效果，同时降低排气阻力。
创新设计应该注重排放污染物的净化效果。
传统消声净化器主要依靠物理吸附和化学反应来净化排放污染物。
这种方式往往存在净化效果不理想的问题。
创新设计应该结合生物净化技术，如生物过滤和生物吸附，提高排放污染物的净化效果。
可以采用电化学技术来实现电解水制氢，进一步减少尾气中的有害物质。
创新设计还应该关注减少噪音污染。
传统消声净化器通常采用阻尼器和消声器来减少噪音。
这种方式并不完全解决噪音问题，仍然存在一定程度的噪音污染。
创新设计应该结合吸声技术和隔声技术，实现全面减少噪音的目标。
可以采用声学波导、隔声材料和声学反射等技术来实现。
还可以结合智能控制技术，实时检测和调节噪音，进一步提高噪音减少效果。
创新设计还应该关注可持续发展的目标。
传统消声净化器在制造和使用过程中往往会产生大量的废弃物和污染物。
创新设计应该考虑材料的可回收性和可持续性。
可以采用可降解材料和循环利用技术，减少对环境的影响。
可以结合节能技术，减少能源消耗，实现可持续发展的目标。
创新设计汽车排气管消声净化器是一个具有挑战性和潜力的领域。
通过解决传统消声净化器存在的问题，并结合新的材料和技术，可以实现减少噪音和污染物的目标，提高发动机性能和效率，保护环境，实现可持续发展。
还可以通过智能控制技术实现实时检测和调节，进一步提高减噪效果。
汽车排气管消声净化器的创新设计
汽车排气管消声净化器的创新设计汽车排气管消声净化器是一种用于减少汽车尾气排放噪声和净化尾气的装置。
目前市场上的汽车排气管消声净化器大多采用传统的设计原理，即通过排气管内的隔音材料和金属构件来实现减少噪音和净化尾气的效果。
由于这种设计方法存在一些缺点，如减震性能、净化效率和耐久性等方面存在一定的局限性。
本文将通过创新设计来改进汽车排气管消声净化器。
本文将通过使用新型材料来改进汽车排气管消声净化器的减震性能。
目前的排气管消声净化器主要采用隔音材料来实现减少噪音的效果，但这种方法往往存在减震性能不足的问题。
本文将尝试使用新型材料来改善消声净化器的减震性能。
可以使用高弹性材料或减震材料来替代传统的隔音材料，从而提高消声净化器的减震效果。
本文将通过优化结构设计来提高汽车排气管消声净化器的净化效率。
现有的排气管消声净化器通常采用金属构件和滤芯等来净化尾气，但这种设计方式存在净化效率低、维护成本高等问题。
本文将尝试通过优化结构设计来提高净化效率。
可以设计出更为紧凑的结构，并采用新型滤芯材料来提高净化效果。
可以加入一些化学反应物质，以进一步提高净化效率。
本文将通过使用新型涂层材料来提高汽车排气管消声净化器的耐久性。
传统的排气管消声净化器往往存在耐久性差的问题，容易受到高温和腐蚀等因素的影响。
本文将尝试使用新型涂层材料来提高消声净化器的耐久性。
可以使用耐高温涂层材料来保护消声净化器免受高温的侵蚀，同时还可以使用耐腐蚀涂层材料来防止消声净化器受到化学气体腐蚀的影响。
本文通过创新设计来改进汽车排气管消声净化器的性能，包括减震性能、净化效率和耐久性等方面。
通过使用新型材料、优化结构设计和涂层材料等方法，可以提高汽车排气管消声净化器的性能，提供更好的汽车尾气处理效果。
汽车消声器及排气管的设计(非常实用)
消声器及排气管的设计消声器及排气管的设计消声器的主要作用是降低发动机的排气噪声，并使高温废气能安全有效地排出。
消声器作为排气管道的一部分，应保证其排气畅通、阻力小及足够强度。
消声器要经受500~700。
C高温排气，保证在汽车规定的行驶里程内，不损坏、不失去消声效果。
１、消声器的主要结构形式汽车消声器按消声原理与结构可分为抗性消声器、阻性消声器和阻抗复合型消声器三类1抗性消声器抗性消声器是在内部通过管道、隔板等部件组成扩张室、共振室等各种消声单元时，声波在传播时发生反射和干涉，降低声能量达到消声目的。
抗性消声器消声频带有限，通常对低、中频带消声效果好，高频消声效果差，货车多采用抗性消声器。
阻性消声器是在内部排气通过的管道周围填充吸声材料来吸收声能量达到消声目的的消声器。
对中、高频消声效果好，单纯用作汽车排气消声器较少，通常与抗性消声器组合起来使用。
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，它具有抗性、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。
２、消声器的性能要求消声量大小以消声器的插入损失来评价。
插入损失是指装消声器前后在消声器出口某固定点测量的排气声压级之差。
D=L1-L2式中：D——插入损失，dBL1——安装消声器前在某点测量的排气声压级，dBL2——安装消声器后在某点测量的排气声压级，dB在实际测量时先测量不装消声器的排气噪声。
按插入损失定义，为保证测量点位置不变，用一根同消声器等长、管径与消声器进气管相同的空管代替消声器。
再测量装消声器时的排气声压级。
2 消声器功率损失评价发动机额定功率点的功率损失比R的计算公式为：R=（P1-P2）/P1×100%式中：P1——不带消声器而带空气管时的发动机功率，KWP2——带消声器后发动机功率，KW功率损失比要求为：重型车R≤3%；中型车R≤5%；轻型车R≤6%。
实际测量中，用直接测量消声器排气背压来评价消声器性能。
汽车消声器及排气管的设计
消声器及排气管的设计消声器及排气管的设计消声器的主要作用是降低发动机的排气噪声，并使高温废气能安全有效地排出。
消声器作为排气管道的一部分，应保证其排气畅通、阻力小及足够强度。
消声器要经受500~700。
C高温排气，保证在汽车规定的行驶里程内，不损坏、不失去消声效果。
１、消声器的主要结构形式汽车消声器按消声原理与结构可分为抗性消声器、阻性消声器和阻抗复合型消声器三类1抗性消声器抗性消声器是在内部通过管道、隔板等部件组成扩张室、共振室等各种消声单元时，声波在传播时发生反射和干涉，降低声能量达到消声目的。
抗性消声器消声频带有限，通常对低、中频带消声效果好，高频消声效果差，货车多采用抗性消声器。
阻性消声器是在内部排气通过的管道周围填充吸声材料来吸收声能量达到消声目的的消声器。
对中、高频消声效果好，单纯用作汽车排气消声器较少，通常与抗性消声器组合起来使用。
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，它具有抗性、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。
２、消声器的性能要求消声量大小以消声器的插入损失来评价。
插入损失是指装消声器前后在消声器出口某固定点测量的排气声压级之差。
D=L1-L2式中：D——插入损失，dBL1——安装消声器前在某点测量的排气声压级，dBL2——安装消声器后在某点测量的排气声压级，dB在实际测量时先测量不装消声器的排气噪声。
按插入损失定义，为保证测量点位置不变，用一根同消声器等长、管径与消声器进气管相同的空管代替消声器。
再测量装消声器时的排气声压级。
2 消声器功率损失评价发动机额定功率点的功率损失比R的计算公式为：R=（P1-P2）/P1×100%式中：P1——不带消声器而带空气管时的发动机功率，KWP2——带消声器后发动机功率，KW功率损失比要求为：重型车R≤3%；中型车R≤5%；轻型车R≤6%。
实际测量中，用直接测量消声器排气背压来评价消声器性能。
排气系统消声器设计技术规范
排气消声系统设计技术规范目录一、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 加速行驶车外噪声2.6 插入损失及传递函数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 补偿器3.5.1 波纹管3.5.2 球形连接3.6 橡胶吊环3.7 隔热部件3.8 材料选择3.8.1 排气管、消声器内组件3.8.2 消声器外壳体四、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。
2、适用范围:本指南适用于装汽油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,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，满足发动机的排气背压，功率损失比的要求。
1.2 排气系统设计能满足现行中华人民共和国法规要求，具体如下：QC/T57－1993 汽车匀速行使车内噪声测量方法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 汽车加速行使车外噪声限值及测量方法QC/T58－93 汽车加速行使车外噪声测量方法GB18352 轻型汽车污染物排放限值及测量方法GB14365-93 声学机动车辆定置噪声测量方法GB/T4759-95 内燃机排气消声器测量方法1.3 排气系统零部件必须能经受1000℃的高温要求以及气流冲击，并保证排气系统可靠性达到10万公里或者三年(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，功率损失不得增加3%以上。
汽车消声器设计概述
汽车消声器设计概述
汽车消声器的结构主要由两部分组成，一部分是声学降噪系统，一部
分是排气系统。
声学降噪系统的设计原理是通过改变发动机排放的排气压力，从而减少发动机排放的噪声。
它采用了结构复杂的吸收、散射、反射
和振荡噪声的改善技术。
这些技术可以减少汽车的总体噪声，提高汽车的
驾驶效果。
排气系统的主要功能是把发动机排出的有害气体经过净化后排放到环
境中，减少污染。
排气系统的设计思路是通过在排气系统中加入除尘器、
废气重排系统和催化器等，从而使发动机排放的气体经过净化后，以满足
环境污染标准要求。
从目前来看，汽车消声器有很多不同类型，主要有：吸收型，振动型，反射型。
基于DoE的车用消声器优化设计
基于DoE的车用消声器优化设计随着现代社会的不断发展和汽车的广泛使用，车辆噪声已成为一个严重的环境问题。
为了减少车辆产生的噪音对环境和人体健康的影响，许多汽车制造商和相关研究机构开始尝试使用设计实验（DoE）方法对车用消声器进行优化设计。
设计实验是一种系统性的方法，利用科学设计原则来确定实验变量，以系统地探索因素之间的关系和优化目标变量。
通过对实验结果的分析和建模，可以检验理论假设并确定最佳的设计参数，从而提高产品质量和效率。
车用消声器主要用于减少发动机和排气系统产生的噪音。
在设计过程中，可以考虑如下因素：1. 材料：消声器材料的厚度、密度、硬度和弹性模量等参数会影响吸声和隔声效果。
2. 结构：消声器的形状、长度、直径和内部构造会影响气体流动和声波传播，进而影响噪声水平。
3. 声学细节：消声器口径和长度之间的比例、集束和弯曲角度、反射器和管道等细节设置都会对声波的反射、传播和驻留产生影响。
通过对这些因素进行DoE分析，可以得到最佳的设计参数组合，以最小化消声器的质量和噪音水平，同时确保流量和排气压力不受影响。
在DoE分析过程中，可以采用多种方法来探究因素之间的关系，如方差分析（ANOVA）、回归分析、贝叶斯网络等。
通过这些方法，可以建立模型来预测不同设计参数组合下的消声器噪声、流量和排气压力等性能指标，并进行优化。
例如，通过回归分析，可以得到消声器材料和结构与噪声水平之间的关系，从而确定最佳材料和结构组合。
通过贝叶斯网络建模，可以考虑各种变量之间的多重依赖关系，从而找到最优的设计参数组合。
总之，通过DoE方法对车用消声器进行优化设计，可以提高消声器的隔音性能和降噪效果，减少环境噪声污染，提高人类健康和生活质量。
同时，这种方法也可以应用于其他工业和产品设计领域，以提高生产效率和产品质量。
除了DoE方法，还有其他一些方法可以用于车用消声器设计的优化，比如仿真软件和实验室测试。
仿真软件是一种非常常用的工具，在车用消声器的设计中普遍使用。
汽车消声器制作方法
汽车消声器制作方法引言汽车消声器是车辆排放的废气经过处理后的最后一道防线，其作用是降低排气噪音并减少有害气体的排放。
本文将介绍一种常见的汽车消声器制作方法，帮助读者了解制作过程并能够自行制作消声器。
所需材料在制作汽车消声器时，你需要准备以下材料：1.不锈钢排气管2.高温陶瓷棉3.隔音材料（如玻璃纤维绝缘棉）4.不锈钢防护网5.不锈钢固定卡套6.不锈钢焊接材料7.锯子和钳子8.手套和安全眼镜9.打磨工具和焊接工具制作步骤下面是制作汽车消声器的步骤：1.使用锯子将不锈钢排气管切割为你想要的长度。
确保切割的边缘平整光滑，并避免切割掉排气管的其他连接部件。
2.将高温陶瓷棉按照排气管的内径剪成合适的长度。
高温陶瓷棉具有优异的隔音性能和耐高温性能，能够有效降低排气噪音。
3.将剪好的高温陶瓷棉塞入排气管中，填满整个管道。
确保高温陶瓷棉紧密地贴合排气管的内壁。
4.在高温陶瓷棉的外层涂抹一层隔音材料。
隔音材料可以是玻璃纤维绝缘棉，其具有良好的隔音效果。
5.使用不锈钢防护网将隔音材料包裹起来，以防止其破损。
将防护网固定在排气管的两端。
6.使用不锈钢固定卡套将消声器固定在车辆的排气系统上。
确保卡套紧密地连接在排气管上，以防止漏气。
7.使用焊接工具对消声器的连接部分进行焊接，以确保连接牢固。
8.最后，使用打磨工具对消声器的外表面进行打磨，以获得光滑的表面。
注意事项在制作汽车消声器的过程中，有几个注意事项需要你注意：•请佩戴好手套和安全眼镜，以保护自己的安全。
•在操作焊接工具时，请远离易燃物品，并确保操作环境通风良好。
•当使用打磨工具时，注意保持稳定的手臂及正确的姿势，以免发生意外伤害。
•如果你对焊接等技术操作不熟悉，建议寻求专业人士的帮助，以确保安全和制作质量。
结论通过本文介绍的制作方法，你可以自行制作一款汽车消声器。
制作消声器的过程需要一定的技术和耐心，但是通过精心制作，你将能够有效降低汽车排气噪音，提高驾驶舒适度，并减少有害气体的排放。
汽车排气管消声净化器的创新设计
汽车排气管消声净化器的创新设计汽车排气管消声净化器是一种可以减少汽车尾气噪音和污染物排放的设备。
在现代社会中，随着汽车数量的不断增加，汽车尾气排放对环境和人体健康造成了严重的影响。
为了解决这一问题，越来越多的汽车厂商和科研单位开始研发汽车排气管消声净化器的创新设计。
创新设计可以从材料选择入手。
传统的汽车排气管消声净化器一般采用金属材料，如钢铁和铝合金。
这些材料存在耐腐蚀性差、重量大、造价高等问题。
新型的材料可以选择高温陶瓷，具有优异的耐高温和耐腐蚀性能，能够有效延长消声净化器的使用寿命。
创新设计可以从结构优化入手。
传统的汽车排气管消声净化器一般采用蜂窝式结构，即许多小孔组成的蜂窝状结构。
这种结构存在容易堵塞、阻力大等问题。
新型的结构可以采用多级喷孔结构，通过合理布置多个喷孔，使气体在通道中通过的速度和方向发生变化，从而达到更好的消声净化效果。
创新设计可以从添加附件入手。
传统的汽车排气管消声净化器一般只完成消声和净化功能。
新型的设计可以在消声净化器上添加附件，如排放CO2检测装置和催化剂装置。
通过这些附件的添加，可以实现对CO2排放量的实时监测和对有害气体的进一步净化，从而更好地保护环境和人体健康。
创新设计可以从智能化方面入手。
传统的汽车排气管消声净化器一般是静态的，无法根据实时情况动态调整消声和净化效果。
新型的智能化设计可以通过加入智能传感器和控制器，实现消声净化效果的动态调整。
在高速行驶状态下，可以提高消声效果；在低速行驶状态下，可以提高净化效果。
通过智能化设计，可以更加节约能源，提高排气管消声净化器的工作效率。
汽车排气管消声净化器的创新设计可以从材料选择、结构优化、添加附件和智能化方面入手。
通过这些创新设计，可以更好地减少汽车尾气噪音和污染物排放，为环境和人体健康提供更好的保护。
汽车消声器设计流程a
绿创汽车排气系统设计研究班
绿创汽车排气系统设计研究班
绿创汽车排气系统设计研究班
绿创汽车排气系统设计研究班
消声器开发计划制定
消声器开发计划的制定要进行资源配置,开发成本预算;时间节点划 分与控制等。通常划分为五个阶段进行。
绿创汽车排气系统设计研究班
P-消声器通道断面周长 L-消声器有效长度 S-消声器通道横断面面积
赛宾公式
∆L = 1.05 PL 1.4 XaT S
αT-吸声系数
阻性消声器，吸声材料的密度越高，吸收系 数就越大。 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。
绿创汽车排气系统设计研究班
消声器设计与开发目标确定
相关矩阵
技术交互作用
QFD(Quality Function Deployment)展开
技术特性
要求质量
顾客评价
顾 客 要 求 重 要 性 级 别
顾 客 中心(关系)矩阵 要 求 Σ特性分值 顾 客 声 音 竞争的基准 自身的特性 特性的目标
自 身 特 性
排气系统性能指标
排放
噪声
振动
功率损失
可靠性
绿创汽车排气系统设计研究班
排气系统声学舒适度的限制条件
主观感受
物理量限制
其它声源的屏蔽 工艺、成本 工艺、
背压阻力 空间几何尺寸
气流再生噪声
消声器材料
布置、截面、 布置、截面、指向性
气流速度、湍流、 气流速度、湍流、指向性
汽车消声器理论的分析计算与设计讲解
摘要噪声水平已成为衡量柴油机质量和性能的重要指标之一。
排气噪声在柴油机整机噪声中占重要比例，安装性能良好的排气消声器是控制排气噪声的有效途径，消声器的设计方法主要有声传递矩阵法和有限元法。
目前声传递矩阵法的使用范围仍限于一维平面波传播，无法考虑高次模式波效应。
由于实际的排气消声器一般具有复杂的结构，其内部的声波本质上是三维的，这时应采用精确的二维（或三维）理论来进行分析，本文利用有限元分析软件ANSYS的声学分析模块对扩张式抗性消声器进行声学分析，并且取得了以下研究成果。
本文讨论了运用ANSYS分析软件对抗性消声器性能进行二维有限元计算的方法，建立了消声器内部声学有限元方程的数学模型，推导了消声器插入损失和传递损失的计算公式。
在此基础上使用精度较高的声学单元FLUID29和FLUID129作为建模单元，在静态条件下建立了两种类型消声器的有限元模型，分别为简单消声器和复杂并联内插管双室扩张式消声器，由于简单消声器的有限元分析已比较完善，本文重点研究复杂并联内插管双室扩张式消声器的ANSYS 分析，得出消声器内部声压级分布图，然后利用声传递矩阵的理论对两种类型的消声器进行了直接模拟和间接模拟，计算出了消声器的四端网络参数、插入损失和传递损失。
计算结果和试验结果进行比较，取得比较一致的良好结果。
从而表明ANSYS有限元分析软件计算消声器声学性能方便可行。
本文的研究内容，总结了消声器理论、有限元理论与计算、ANSYS软件应用等。
并且对许多关键性问题，如有限元单元网格的划分、有限元模型的建立、软件后处理的数据分析技巧与注意事项等进行了探讨。
因此本文为以后消声器的性能预测、计算提供了重要的理论参考和工程实例。
关键词：消声器，排气噪声，ANSYS有限元，四端网络Simulation and Analysis of Reactive Muffler Based onANSYS SoftwareSpeciality: Mechanical Manufacture and AutomationName: Yang JiangkunSupervisor: Associate Prof. Zhu CongyunAbstractThe noise level of diesel engine has become one of the important indicators on evaluation of its quality and performances. Exhaust noise is a large proportion in the overall noise of diesel engine, and the effective method of its control is the application of muffler with good performances. The important method in the design of mufflers is Four-pole network and FEM. Now the transfer matrix method is still limited in the one-dimensional plane wave, and can not consider high-wave effect. Owing to the actual muffler with complex structure, its internal sound waves are three-dimensional, now accurate two-dimensional (or three) should be used to analysis. In this paper, using ANSYS analysis software module, expansion-resistant muffler is analysis and gets the following results.In this paper, the performance of reactive muffler is calculated by the 2D FEM (Finite Element method) with the ANSYS. The mathematical model of inner acoustic equation is established and the calculation formulas of TL (transmission loss) and IL (insertion loss) of muffler are deduced. On this basis, the FE model of two kinds of mufflers are built under static condition, with highly-precise acoustic element FLUID29 and FLUID129.I design two mufflers, respectively simple and matrix. Owing to the simple muffler’s analysis has been fairly completed, I analysis especially the complex muffler and get the internal level figure. Using acoustic transmission matrix, the muffler is simulated directly and indirectly and the parameter of four-terminal network, TL and IL are calculated. In the end, comparing simulation results with experiment results, it shows that calculated values coincide measured values. The simulation method is proved to be correct. The analysis software of ANSYS is expedient.In the paper, muffler theory, FEM theory, ANSYS application are included. Some important factors such as FE mesh demarcation, establishment of FEM model and so on are discussed. So theory and project example of the performance prediction of muffler are provided.Key Word: Muffler, Exhaust noise, ANSYS FE, Four-pole network目录1. 绪论 (4)1.1引言 (4)1.1.1噪声的危害 (4)1.1.2对噪声的控制 (5)1.2 课题研究国内外现状 (6)1.3 课题的工作和目标 (9)2．排气消声器有限元法的数学模型 (10)2.1 抗性消声器的四端参数及消声器的性能评价 (10)2.1.1 消声器的四端参数 (10)2.1.2 消声器的评价指标 (12)2.2 有限元法数学模型的建立 (15)2.2.1 数学模型的建立 (16)2.2.2 消声器变分问题的推导 (17)2.3 本章小结 (19)3. 消声器的ANSYS有限元计算结果及分析 (21)3.1 有限元计算模型的建立 (21)3.1.1 单元和插值函数的选取 (21)3.1.2 有限元模型的建立 (22)3.2 简单扩张式消声器的计算 (25)3.2.1 简单扩张式消声器消声量的计算与分析 (25)3.2.2 简单扩张式消声器插入损失的直接模拟 (29)3.2.3 简单扩张式消声器内部声场分析 (30)3.3 复杂结构消声器的分析 (31)3.4 本章小结 (33)4. 消声器的设计 (34)5. 总结和展望 (36)5.1 课题研究结论 (36)5.2 课题展望 (36)参考文献 (37)致谢 (39)1．绪论1.1引言噪声是工业社会带来的副产品，它是一种物理污染，具有即时性，生源发声就形成污染，生源停止发声，污染随之消失，噪声能量在空中消散，因此，噪声没有污染物，不会积累，也无法再利用。
汽车排气管消声净化器的创新设计
汽车排气管消声净化器的创新设计
汽车排气管消声净化器是一种用于减少汽车尾气噪音和净化排气的设备。
随着汽车的普及和汽车尾气排放对环境和人类健康的影响的日益关注，汽车排气管消声净化器的创新设计成为一项重要的研究领域。
本文将介绍几种汽车排气管消声净化器的创新设计。
采用复合材料制造排气管消声净化器是一种创新的设计。
传统的排气管消声净化器主要使用金属材料制造，这种材料存在重量大、难以形成复杂结构等问题。
而采用复合材料制造排气管消声净化器可以显著减轻其重量，并且能够形成复杂的内部结构，提高其消声和净化效果。
采用复合材料制造排气管消声净化器具有很大的发展潜力。
采用反射消声原理设计排气管消声净化器是另一种创新的设计。
传统的排气管消声净化器主要采用吸声材料吸收声波来实现消声效果。
而采用反射消声原理设计排气管消声净化器可以通过反射声波来实现消声效果。
排气管消声净化器内部设置特殊的反射结构，通过反射声波将其反射出去，从而降低汽车尾气噪音。
这种设计可以提高消声效果，并且减少吸声材料的使用，减轻排气管消声净化器的重量。
汽车排气管消声净化器的创新设计是一个具有重要意义的研究领域。
通过采用复合材料、声学材料、反射消声原理和多层结构等创新设计，可以显著提高汽车排气管消声净化器的消声和净化效果。
这将有助于降低汽车尾气噪音和净化排气，保护环境和人类健康。
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北京绿创环保设备股份有限公司 汽车排气系统设计所 吴帮玉
２００7年绿创汽车排气系统设计研究班
声学的基本概念
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目录
1.声 压、声压示例、声压级、声强级、声功率级 2.声压级和声强级的比较 3.自由声场中的声压级 3.室内声场中的声压级和声功率级 4.声音的叠加及分贝的相加、相减 5.计权网络，A、B、C声级及A声级的计算
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等响曲线
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A声级的计算
在噪声测量中经常需要由倍频带或1/3倍频带声压级计算 A声级，可用计权网络数据进行声级叠加方法计算：
10 t (LAi Li )/10 i
Lp 10log10 i
对于二级消声器，通常前置消声器安装位置要求 尽可能靠近发动机排气口。
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dB(A)
110 105 100
95 90 85 80 75 70
1000
直径D=68mm
直径D=62mm
直径D=56mm
2000
3000
4000
5000
6000
rp２m００7年绿创汽车排气系统设计研究班
消声器安装位置初步设计
消声器安装位置越靠近发动机消声效果越好，但 是通常在发动机附近由於受到空间的限制，很难 安装消声器，所以消声器通常安装得比较靠后。
Ln
20log10
pn pref
pn pref10Ln/20
n
P p12p22...Pn2 pref
10Ln /10
j 1
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L
20log10
p pref
20log10
pref
n
10Ln /10
j 1
pref
n
20log10
人们在夜间对噪声比较敏感，近年来在等效连续 A 声级的基础上又提 出了昼夜等效 A 声级的概念来评价环境噪声。对于夜里 22 时起到次 日晨 6 时之间的声压级，作了附加 10dB的处理。昼夜等效 A 声级可 以表示为
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消声器质量特性
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声压级
1.人的耳朵有一个很“奇怪”的特点、当耳朵接收 到声振动以后，主观上产生的“响度感觉”并不 是正比于强度的绝对值，而是更近于与强度的对 数成正比。
2.声压级 声压级以符号 SPL 表示
SPL20log10
pe pref
(dB)
参考声压 p ref 一般取为 2 × 10 － 5 Pa
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计权网络
计权网络实际上是一种电子滤波线路，是按照等响曲线所表示的人 耳对声音频率的响应而设计的。在声级计中一般都设计了A、B、C三条 计权网络，C计权网络是模拟等响曲线中100phon曲线而设计的。B计权 网络是对应模拟等响曲线中70phon曲线，A计权网络是模拟等响曲线中 40phon曲线而设计的，它对1000Hz以下的声音有较大的衰减。用A计权 网络测量出来的噪声强度，与人耳对噪声的主观感觉比较接近，它也与 人耳听力损伤程度相对应，A声级的单位记作dB（A）或dBA。A声级在 噪声测量和评价中应用最为广泛。
10Ln /10
j1
当L1=L2=……=Ln时，上式就简化为：
20log10 n*10Ln/202 0lo g 1 01 0L n/2 0 1 0lo g 1 0n
Ln10log10n
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声音叠加的例子 70dB+70dB+70dB+70dB+70dB=?
排气管初步设计
为了降低消声器的阻力损失和气流再生噪声， 保证消声器正常工作，必须降低消声器和管道中 的气体流速。对于汽车排气消声器中的气体流动 速度，一般气流速度控制在50-60m/S之间。可根 据发动机排量初步计算确定排气管直径。
D2 Q
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管径与排气噪声关系
pe
1 T p2 dt T0
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声压示例
声压大小的典型例子： 人耳对 1kHz 声音的可听阈 ( 即刚刚能觉察到
它存在时的声压 ) 约 2 × 10 － 5 Pa ；微风轻轻 吹动树叶的声音约 2 × 10 － 4 Pa ；在房间中的 高声谈话声〔相距 l m 处 ) 约 0.05Pa ～0.1Pa ； 交响乐演奏声 ( 相距 5m － 10 m 处 ) 约0.3Pa ； 飞机的强力发动机发出的声音 ( 相距 5m 处 ) 约 200Pa 。
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汽车排气系统产品质量特性
性能
寿命
可靠性
安全性
经济性
功能方面
零部件方面
结构方面
操作方面
外观方面
排 气 背 压〈 50KPa； 插 入 损 失 ： 28dB ； 整车定置噪声： 85dB； 整车通过噪声： 74dB； 气流速度： 50-60m/s； 密 封 :30L/m in 排 气 限 值 ：HC：0.2 CO： 2.3NOX:0.15; 装载密度 :>0.7 推 力 :<6m m /2000N 密 封 :不 准 漏 气 标准:
式中：Lw——声功率级（dB）； W—— 声功率（W）； W0—— 基准声功率，为1012 W。
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声压级和声强级的比较
声压级与声强级数值上近于相等
如果在测量时条件恰好是 : 0c0 400
则 SIL ＝ SPL ；对一般情况，声强级与声压级将相差一个修正项 ， 它通常是比较小的。
排气系统总成在 正常工作条件下 使用 3 年或 6 万公 理;镀锌 NSS77h； 镀 ZrClNSS144h； 喷漆 NSS240h。
产品安全：防护 整车安全隔热防 火
催化器衬垫保 护; 消声器隔板 /插 管牢固; 不得有虚焊;
维 修 方 便 ：适 当 地 方 加 法 兰联接。 使 用 经 济 性 ：阻 力 小 油 耗 低。
L L n 1 0 l o g 1 0 n 7 0 1 0 l o g 1 0 5 7 7 d B
一个人讲话为声压级60dB，一百个人 同时讲话声压级为? 80dB 60dB+70dB=? 60dB+65dB=?
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声压级的叠加(分贝的相减)
例：为测定某车间中一台机器的噪声大小，从声级计上测得声级为104dB, 当机器停止工作，测得背景噪声为100dB，求该机器噪声的实际大 小。解： 设有背景噪声时测得的噪声为LP ，背景噪声为LP1，机器 实际噪声级为LP2由题意可知 LP - LP1 =4dB 从图7-2中可查得ΔLP = 2.2dB,因此该机器的实际噪声声级为： LP2 = LP -ΔLP = 104dB-2.2dB = 101.8dB
10log10(4
400)
0c0
11
S P LL w 2 0lo g 1 0r 1 1
在自由声场中，已知10m处的声压级为60dB,求100m处的声压级。40dB
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声音的叠加
60分贝加60分贝只等於63分贝。下面的公式解释声音相加的原理 :即 声压级分别为L1,L2……Ln声音叠加,总声压级L的计算过程
排气系统噪声源
发动机
机械噪声
尾管噪声
冲击噪声
辐射噪声
• 尾管空气噪声 • 振动噪声 • 辐射噪声 • 机械噪声
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消声器的初步设计
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消声器设计过程
排气系统-初步设计:
汽车排气消声器是一种高温、高速的脉动气流噪声，当发动机工作
排气系统性能指标 时，气缸内的废气随排气口间断开闭而周期性地喷射到排气管内,它的声
源非常复杂。在系统设计时有如下要素需要考虑：
排放 噪声 振动 功率损失 可靠性
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2/1.5/2 载 体 :堇 青 石 衬垫: 3100/4070/6200; 关键尺寸: 联 接 尺 寸 (法 兰 角 度 /中 心 距 /螺 栓垂直度 /吊钩/ 支 架 等 位 置 ); 装配尺寸 :共振 隔板无间隙
不能影响通过高 度; 柔性联接: 波 纹 管 /球 面法 兰 安装方便: 间隙保证>20mm; 油 箱 ,运 动 件 间 保 证 >50mm 螺栓板子尺寸; 氧传感器角度; 催化器距排气口 距离欧 II<1.5m;欧
消声器设计要素
消声器设计要求
声学特性要求 空气动力学要求 机械和材料要求
成本要求
安装空间限制
消声器的目的 就是减少声能的 传递。
如传递损失、 噪声降低量和插 入损失。
通常用声压级和 频谱进行分析。
消声器两边的 压力差太大，气 流阻力也会增加 ，发动机的功率 就会下降。
通常用排气背 压静压或动压进 行分析
GB18352.3;
GB1495; G B／ T18377;
Q C /T 6 3 0 ;
Q C /T 6 3 1 ;