汽车排气系统毕业设计

用热补偿装置。常用的热补偿装置一般有两种形式：第一种是 采用弹性金属的波纹管； 另一种是挠性联锁式伸缩管。这两种方式各有所长，弹性金属波纹管的密封性能比较好 ,但是它的热偿性能较差，使用寿命不如挠性联锁式伸缩管。相比之下，挠性联锁式伸缩管的热补偿性能和使用寿命都好于弹性金属波纹管 ,但它的密封性能不是太好。目前，国际上已经出现了二层，三层级的挠性联锁式伸缩管，其密封性能得到了大大的提高。在设计时，我们可以根据具体的要求进行选择。

除排气管应力之外，排气管的排气阻力也是设计过程中应该考虑的一个重要因素 。排气管的排气阻力是排气系统排气背压的一个组成部分。排气背压的产生也将直接影响发动机的工况。当排气背压到达一定的程度以后 ,哪怕是有一点细微的增减 ,也会对发动机的输出功率产生很大的影响。所以，有效的控制排气管路的排气阻力，对降低排气系统的排气背压有着重要的作用；为此，在设计排气管路的时候，要将排气背压控制在汽车发动机参数所允许的范围内，以避免对发动机工况造成影响。

综合上述几个方面，排气管路的设计可以采用以下几个方面的措施：

排气管路不能过长；汽车底盘总体布置的时候，特别是发动机后置汽车，要尽量使排气系统布置在发动机增压器出

口一侧。

排气管采用薄壁管 ,管径尽量大一些 ,为了不增加排气管的重量 ,通常采用薄壁中碳钢卷管或者是不锈钢卷管。这些材质既可有效地减轻排气管重量 ,又具有很好的防腐蚀性。

排气管尽可能的直，尽量减少排气管的弯折，尽量避免90°的折弯。如果在底盘总布置上无可避免的需要管路弯曲的时候，弯曲的曲率半径要尽可能的大，以大圆弧过渡，减少排气阻力。

（3）我们通常在排气管总成中增加弹性金属波纹管或是挠性联锁式伸缩管，以起到减震降噪，进行热补偿的作用。安装的时候挠性管件不能出现弯曲。如果是弹性金属波纹管，安装是不能出现拉伸和压缩的现象；如果是挠性联锁式伸缩管，安装时伸缩管应该处于半拉伸状态。

（4）管路设计时，应该尽可能的不使用突变管。管路需要变径的时候。该尽可能的使用变径管，渐变管。在排气管路中，沿气流方向一般不能出现管径由大变小的现象。 (5）排气管路的连接方式：通常采用的有：法兰式.卡口连接、插入式卡箍连接。止口式通常用于增压，插入式通常用于消声器进出口连接，法兰式连接广泛。但要注意的是，插入式接接必须顺着气流方向，采用小管插入大管形式。法兰式的连接方式，一定要注意气密性，一般设计密封垫片加

强密封。 四、消声器

汽车的排气噪声是行车噪声主要组成部分。汽车 排气噪声影响人们的学习，工作，生活。因此需要减小排气噪声。我们就在排气管后面设计排气消声器。排气消声气的功用是降低排气噪声并消除废气中的火星和火焰。 1、汽车消声器的常规结构设计 1）、阻性消声结构

a）、阻性消声器原理：利用声阻进行消声。一般是利用多孔吸声材料来制作阻性消声器，当声波通过敷设有吸声材料的管道时，声波将激发多孔吸声材料中众多小孔内空分子的振动，由于磨擦阻力和粘滞力的作用，使得一部分声能转化为热能耗散掉，从而达到消声目的。 b）、阻心血来潮消声器的计算方法： 赛宾公式：△L=1.05PL/Sa1.4 T

彼洛夫公式：△L=∮（a0）PL/S

其中：∮（a0）--消声系数，与阻性材料垂直入射系数有关。

P—气流通流断面周长（饰面部分，无吸声材料的地方不管在内） L—消声器有效长度（饰面部分长度） c）、消声器的高频失效：高频不能很好的用平面波近

似，方向性强，以窄声束的形式沿通道传播，很少或根本不与饰面接触，造成消声量急剧下降。上限失效频率：f上=1.85c/D

其中:C:声速,米/秒; D:气流通道的截面直径,米 2）、抗性消声结构

抗性消声器主要是利用声抗的大小来消声的，利用各种不同形状的管道和腔室进行适当的组合，提供管道系统的阻抗失配，使声波产生反射或干涉现象，从而降低由消声器向外辐射的声能。常用于汽车消声器设计的技术：扩张室式、共振腔、干涉等。

a）、扩张消声器的原理：利用管道的截面突变引起声阻抗变化，使得一部分沿着管道传播的声波反射回声源；同时，通过腔室和内接管长度的变化，使得向前传播的声波与在不同管道截面上的反射波之间产生180°的相位差，相互干涉，从而达到消声的目的。 b）、扩张消声器的传递损失为：

TL=10log101/Tw=10 log10（1+1/4（1/m-m）2sin22*3.14L 峰值消声频率：fn=（2n+1）c/4l 通过频率：f“n=nc/2l 失效频率：f上=1.22c/d F下=√2c/2*3.14*√s/lv

c）、共振腔消声器的原理：利用共振吸声，当声波入

射到共振腔口时，因为声阻抗的突然变化，一部分声能将反射回声源。同时在声波的作用下，孔径中的空气柱产生振动，振动时磨擦阻尼又使一部分声能转变为热能而耗散掉，仅有少量声能辐射出去，从而达到了消声的目的。