發(fā)動機排氣系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計及應(yīng)用分析.pdf

1、目前汽車發(fā)動機排氣噪聲控制方法方法中，應(yīng)用最廣泛的足在排氣系統(tǒng)中安裝適當(dāng)?shù)呐艢庀暺?，這是最有效、最簡單，也是目前國內(nèi)外采用最多的方法。一個好的消聲器要求在其工作氣流的溫度、壓力環(huán)境下，在一定的頻率范圍內(nèi)應(yīng)有較大的消聲量和較小的阻力損失。同時，隨著汽車市場競爭的加劇以及人們對產(chǎn)品認(rèn)知度的不斷提高，汽車的NVH性能，尤其是汽車的車內(nèi)噪聲性能越來越引起人們的重視，設(shè)計出既滿足聲壓級及背壓要求，又具有良好車內(nèi)聲品質(zhì)的排氣系統(tǒng)，成為產(chǎn)品開發(fā)過程

2、中至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。本文針對某發(fā)動機搭載的兩款不同排氣系統(tǒng)-A型和B型，采用試驗-仿真-試驗的方法對其進行了優(yōu)化設(shè)計，介紹了數(shù)值仿真方法在汽車排氣系統(tǒng)設(shè)計中的應(yīng)用。
　　 對A型排氣系統(tǒng)，加裝兩級催化器后排氣阻力增加，因此需要優(yōu)化設(shè)計排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，以降低排氣冷端部分背壓。首先使用GT-Power軟件，建立壓力損失計算模型，通過壓力損失試驗，使試驗結(jié)果與仿真結(jié)果吻合良好，從而校核仿真模型的準(zhǔn)確性；分析排氣系統(tǒng)各部件的背壓貢獻率；研究

3、降低排氣系統(tǒng)背壓的方法，如排氣管彎曲度、直徑，消聲器內(nèi)插管、穿孔隔板等結(jié)構(gòu)對背壓的影響趨勢；并提出三種排氣系統(tǒng)優(yōu)化方案；試驗結(jié)果表明，三種優(yōu)化方案的排氣冷端背壓減少了9-10kPa，試驗與仿真結(jié)果基本一致，誤差在4％左右。
　　 對B型排氣系統(tǒng)，針對樣車試驗時發(fā)現(xiàn)發(fā)動機急加速過程中車內(nèi)噪聲出現(xiàn)隆隆異響聲、乘坐舒適性較差的問題，優(yōu)化排氣系統(tǒng)。首先通過定置尾管噪聲及排氣模態(tài)試驗，確定排氣二階噪聲過高及怠速排氣共振是引起上述現(xiàn)象的主要

4、原因，通過無氣流插入損失試驗，分析得到現(xiàn)有排氣系統(tǒng)的消聲器低頻尤其是100Hz以下頻段消聲量不足；提出兩種后消聲器改進方案，采用共振消聲結(jié)構(gòu)，降低排氣噪聲中的二階低頻及共振噪聲成分，采用蘆弗管結(jié)構(gòu)，降低高頻氣流再生噪聲成分，增加排氣尾管直徑，降低阻力損失。建立發(fā)動機加速瞬態(tài)尾管噪聲計算模型，分析改進方案的聲學(xué)及空氣動力性能。試驗結(jié)果表明，改進后的消聲器，兩種方案的車輛啟動和加速車內(nèi)噪聲較原樣車分別降低了10dB(A)和8dB(A)，車內(nèi)