消声器设计及步骤

发动机排气系设计准则

1 范围

本标准规定客车产品发动机排气系统的设计、试验及评审规范；

本标准适用于客车产品发动机排气系统设计过程控制、试验标准的确定及设计效果的评审验收；

本标准不适用于非客车类产品的排气系统设计及应用规范。

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。

GB/T 4759-1995 内燃机排气消声器测量方法

GB/T 4760-1995 声学消声器测量方法

QC/T 630-93 汽车排气消声器性能试验方法

QC/T 631-1999 汽车排气消声器技术条件

3 符号、代号、术语及其定义

3．1 排气消声器

排气消声器为具有吸声衬里或特殊形式的气流管道，可有效地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置泊声器前后，通过排气口辐射声功率级之差。符号：D，单位；dB。3．3 功率损失比

消声器的功率损失比是内燃机在标定工况下，使用消声器前后的功率差值和没有使用消声器时功率值的百分比。符号γ。

3．4 诽气背压

按Qc／T 524设置排气背压测量点(离发动机排气管出口或祸轮增压器出口75mm处，在排气连接管里测量，测压头与管内壁干齐)，当分50银消算器劝带空瞥时，测点处纳相对压力值之差。符号：AP，单位：kPa。

ΔP＝Pex2- Pex1．

式中；ΔP——排气背压，kPa；

Pex1——带消声器时测点的相对压力，kPa；

Pex2——不带消声5E(印带空管)时测点的相对压力，kPa。

4 设计准则

4.1 应满足的安全、环保和其它法规要求及国际惯例

4.1.1 试验道路、条件及试验准备应满足GB/T 4759-1995（内燃机排气消声器测量方法）、QC/T 630-93 （汽车排气消声器性能试验方法）之规定；

4.1.2 消声器等部件的性能、使用要求应满足QC/T 631-1999（汽车排气消声器技术条件）。

4.2 应满足的功能要求

4.2.1 在保证发动机最佳性能的同时，把所有排气安全地运离发动机并安静、顺畅地排到大气中去。

4.2.2 排气系统必须把排气噪声削减到符合法令、标准或工业上公认的要求水平；

4.3 应达到的性能要求

4.3.1 需安装排气制动装置时，排气制动阀不超过发动机允许的最大背压；

4.3.2 排气系统应能够防止路面积水，雨水或者冲洗用水进入发动机或增压器；

4.3.3 满足发动机的使用条件，需要经受500～800℃高温排气；

4.3.4 选用部件的使用寿命必须满足国家及行业标准；

4.3.5 排气顺畅，在发动机额定负荷和转速工况下，排气系统产生的排气背压不得大于发动机技术参数表上规定的限值。

4.3.6 排气系不得出现漏气现象

4.4 设计输入、输出要求

总布置图纸评审完毕、设计任务分解后开始进行排气系总成的设计，在设计的过程中，需要不断根据其它总成的要求进行逐步完善。在底盘总布置、发动机安装位置及车架型式确定的基础上开始设计，设计服务于底盘、整车布置及性能设计。

4.5 设计过程的节点控制要求

本着先易后难、逐步深入的原则，发动机排气系设计节点按照如下方式：

整车总布置→底盘总布置→发动机排气系匹配计算→排气系匹配计算评审→消声器设计→排气管路设计→其它附件设计→各部件的连接及安装设计→各模块设计评审验收→试验检测→试验评审

5 布置要求

5.1 连接到发动机排气歧管或增压器上的附件不得由于重量、运动或热膨胀等原因而对排气歧管和增压器施加过大的应力，同时也不得限制弹性发动机悬置系统所要求的形变；

5.2 保证排气系统与客车操作区、乘客区的密封（可采用通风式隔热板），防止热辐射和噪声的干扰；

5.3 发动机产生的废气应合理地排出，不得污染发动机进气，不得影响冷却系的冷却能力，造成对发动机及其附件的额外损坏或引起冷却系统过载；

5.4 排气管和消声器等高温的外露零部件，要确保和周边零部件有足够的间隔，以避免引起火灾：5.4.1 与客车车身木质零部件的间隔应大于100mm；

5.4.2 与电线束的间隔应大于150mm；

5.4.3 与发动机悬置橡胶软垫、水箱悬量橡胶软垫、消声器悬置橡胶软垫等的间隔应大于100mm；5.4.4 与起动机、怠速提速装置、电动停油装置等电器设备的间隔应大于200mm；

5.4.5 与燃油、机油滤清器及管路的间隔应大于200mm；

5.4.6 如果受结构限制不能确保上述间隔的地方，应设置隔热板进行隔热，设置有效的隔热板后，与隔热板的间隔应大于35mm。

5.5 高压油泵、喷油器、燃油机油滤清器、燃油机油管件及接头、机油标尺管口、呼吸器管口的正下方不允许布置消声器和排气管等高温外露零部件，以免因燃油、机油滴漏引起火灾，如果因结构限制需要布置时，必须设置有效的挡板。

6 结构设计要求

6.1 模块化设计要求

6.1.1 消声器的选择

排气消声器是排气系统的主要部件，主要起到降噪作用，它既要满足车辆噪声的要求，又要满足排气阻力的要求，还要满足消耗功率尽可能少的要求。排气消声器的容积应根据发动机最大排气流量来确定。选择消声器需要注意的因素有：

6.1.1.1 结构允许的空间

在空间允许情况下消声器的体积及容量尽可能大。

6.1.1.2 消声的水平

发动机排气噪音消减得越低越好。至少应满足国家相关部门对客车产品噪声规定（主要是客车产品得等级评定标准）的最低要求。

6.1.1.3 排气背压水平

排气背压影响排气系工作时消耗的功率。在满足消减噪声的基础上，排气背压尽可能小。