乘用车排气系统内流场介绍
河北工业大学
毕业设计说明书(论文)
作者：耿玉伟学号：100259
学院：机械工程学院
系(专业)：车辆工程
题目：乘用车排气系统内流场分析
指导者：刘璇讲师
(姓名) (专业技术职务)
评阅者：
(姓名) (专业技术职务)
2014年5月24日
毕业设计（论文）中文摘要
题目乘用车排气系统内流场分析
摘要:
汽车的销量随着人们生活水平的不断提高,以及当前工业化发展不断进步而迅速增长。但是越来越多的汽车给社会带来很多问题，如空气污染问题、噪声污染问题、能源消耗问题等等。汽车排气系统，是汽车上非常重要的部位，不仅能控制尾气污染,还会可以降低排气噪声，而且对汽车动力性和经济性都会产生影响,所以它的设计好坏至关重要。传统的设计方法既浪费时间又得不到什么较好的结果,而且理论分析方法计算对象太过于抽象化和简化，有时也是非常难甚至不会得到解析解，但是CFD 克服了这些弱点，在排气系统的优化设计及改进方案中提供了很多可行的方案。
本文在查阅大量资料的基础上论述了排气系统的发展现状。然后对排气系统内流场进行了建模、模拟计算，并通过对它们流场中的一些数值模拟进行了流体分析，对排气系统的优化设计提出个合理的方案。
关键词：排气系统；内流场；流体分析
毕业设计（论文）外文摘要Title The flow field analysis of passenger car exhaust system
Abstract:
Car sales with the continuous improvement of living standards, as well as the current industrialization development progress and rapid growth. But more and more cars bring many problems to society, such as air pollution, noise pollution, energy consumption etc.. Automobile exhaust system, is a very important part of the car, can not only control the tail gas pollution, but also can reduce the exhaust noise, but also will have an impact on the dynamic performance and fuel economy, so it is crucial to its design quality. The traditional design method is not only a waste of time and not what good results, and the theoretical analysis method to calculate the object is too abstract and simplified, and sometimes very difficult will not even get analytic solution, but CFD overcome these weaknesses, in the improved scheme and optimize the design of the exhaust system provides many feasible schemes.
We first briefly introduce the development status of automobile exhaust system, and then introduces the application and the Solidworks software. Then the flow field in the exhaust system of computational modeling, simulation, and through the analysis of some numerical fluid flow simulation in them, put forward a reasonable proposal to optimize the design of the exhaust system.
Key words: the exhaust pipe; The flow field; Fluid analysis
目录
1绪论 (5)
1.1课题背景 (5)
1.2国内外发展状况 (5)
1.3课题主要研究内容 (6)
2流体力学及流场分析软件的介绍 (7)
2.1 概述 (7)
2.2流体力学及应用现状 (7)
2.3 Solidworks软件的应用范围 (8)
2.4 Flow Simulation 软件简介 (9)
3 排气系统理论基础 (11)
3.1 汽车排气系统的基本要求 (11)
3.2 排气系统的组成 (11)
3.3 排气系统各个组成的功用 (12)
4 排气系统内流场的模拟计算 (13)
4.1Flow Simulation软件求解过程 (13)
4.2 建立排气系统模型 (17)
4.3 求解域 (18)
4.4 利用Solidworks软件进行模拟计算 (19)
4.5 数值模拟得到运算结果 (24)
结论 (30)
参考文献 (31)
致谢 (32)
1 绪论
1.1 课题背景
随着我国人均生活水平不断提高和工业的迅猛发展，当今时代汽车已经成5为人们出门必备的交通工具。据统计，截至2014年我国汽车保有量为1.37亿辆，但是作为汽车主要能源供应，大家都知道，石油现在的储量并不能满足我们当前的需求，并且在逐渐减少，而且燃油的价格也是越来越高。汽车的噪声污染也成为了环境污染的最大污染源之一，为人们的生活带来了很多不利。
汽车排气系统是汽车上非常重要的组成部分，它在汽车上的作用是把产生的废气排出，在排气的过程中对废气进行净化、消声和降噪处理，它的性能的好坏对汽车的排气、噪声、动力性能以及油耗都有较大的影响。但是随着现代发动机的不断发展与进步，我们需要更好的排气管材料和更好的技术工艺。二十一世纪以来，随着计算机行业的不断发展，计算机模拟技术方面取得了非常大的发展，可以利用计算机对试验方法进行模拟计算，替代了原有的实验方法，弥补了之前的不足之处。
1.2 国内外发展状况
计算流体动力学（CFD，简称CFD）在经典流体力学和数值模拟的方法，计算机仿真和图形显示，流体流动和传热的物理现象有关的系统分析。它是流体及其应用的学科机械运动。在各种力的作用下主要研究，自己的流体状态，力学和流体与固体壁之间的相互作用的分支，流体和流体的流体运动，和其他形式的。CFD方法可以克服的理论分析方法和实验测量的缺点，实现一个或多个特定计算的计算机上，喜欢在电脑上工作，物理实验。
在本世纪下半叶，测试技术的数值实验，计算方法和分析方法的研究进展，对各种非线性渗流力学和其它物理方面的流动，发展现状-化学耦合作用是丰富多彩的。在实验方面，建立了适用于不同马赫数的研究，典型的流风洞的雷诺兹数范围，一个
吉博管，弹道目标和水箱，水隧道，转盘和其它测试设备，激光技术的发展，处理和分析成为可能，创造新的现象的条件和验证新的理论。
流体力学的计算的快速发展。有限差分，有限元，有限元分析，光谱法和辛算法；建立一个完整的理论体系，即稳定性理论，分析，和网格生成和自适应技术，扩散的数值耗散和加速迭代法的收敛性；提出了混合方法和各种各样的拉格朗日-欧拉求解一个自由边界问题复杂流场的计算，包括高精度格式等复杂的冲击。目前，计算流体力学是流体力学的所有分支不可缺少的工具。在本世纪的流体力学的一些基本流动现象的研究取得了可喜的进步，下面将当前的湍流，流动稳定性研究现状，混沌，非线性波，涡旋运动，流程复杂，多相流和非平衡流域。
1.3 课题主要研究内容
本文通过利用UG对排气系统的模型建立，运用Flow Simulation软件对其流场进行模拟分析，步骤如下：
1.确定乘用车上排气系统的模型，运用UG软件对排气系统进行初步建模，并运用流体分析软件对排气系统整体内流场的工作情况进行分析研究，得到排气系统内流场的分布状况，根据得到的相应数据，对排气系统的性能作出评价；
2.根据排气系统在现实状况中的外界以及内部条件，在运用软件分析内流场时，根据相应的条件，设定初始条件根据给定的条件分析出来的结果，来判定排气系统设计的最佳方案；
3.简单介绍CFD的理论，并简述了计算CFD中常用的几种湍流模型，最后介绍了多孔介质模型的一些处理方法。
4.通过给定的条件，和设定的边界条件完成排气系统内部流场的分析，根据得到的结果不断改进排气系统的结构，进行优化设计。
2流体力学及流场分析软件的介绍
2.1 概述
流体力学的连续介质力学的一个分支，是研究流体（包括气体和液体）及相关力学行为的科学。根据对运动物体的研究可以分为静力和动力，也可以按应用范围分为水力学，空气动力学等。流体力学的基本方程是纳维-斯托克斯方程，Navier-Stokes 方程。它包含的速度，压力，密度，粘度，P和T的变量，如温度，这些位置（x，y，z）函数和时间
流动模拟是第一个完全建立在SolidWorks软件在热流体仿真分析模块，操作简单，使用方便。流动模拟不需要另一个计算流体动力学（CFD）来修改你的设计中的应用，从而节省了时间和成本的相当大的。利用CFD分析功能，可以模拟液体和气体流量，操作条件的实际情况，和组件或周围的流体渗透零件的快速分析，传热和相关的力。
2.2 流体力学及应用现状
（1）流体力学的发展
在第十七世纪，牛顿流体阻力的研究在移动体力学的创始人，阻力是与流体的密度、物体迎流截面积以及运动速度平方成正比关系。他在粘性流体运动的内部摩擦是牛顿粘性定律提出了。然而，牛顿尚未建立流体动力学理论基础上，他提出了许多的力学模型及结论与实际情况是不同的。在那之后，法国被用来测量皮托管测速；戴伦Bell在电阻的运河船的许多实验，证实与物体的速度阻力之间的关系；瑞士的欧拉采用连续介质的概念，静压力的概念应用于流体的运动，欧拉方程，通过在非粘性流
体运动微分方程的正确描述；伯努利从经典力学的水节能，供水管道流动，精心安排的实验和分析，流体的速度，关系的管道压力，高度下的运动——伯努利方程。
这些伟大的进步是研究方法和使用不同的数学分析方法，建立实验设备和大型，精密仪器，分不开的。50年代以来，计算机的不断提高，使分析的方法研究了原始的利用，可以采用数值计算的方法进行的，在这个新的分支计算流体动力学。同时，由于民事和军事生产，流体力学等学科也取得了很大的进步。
（2）流体力学应用现状
从80年代初期开始才有CFD应用于汽车领域，在这几年之间，其应用已涉及到汽车车身设计、汽车内部空间的空调、发动机内部的气体流动以及冷却系、汽车液力变矩器、废气涡轮增压器中的压气机和涡轮的叶轮与蜗壳等中的流动现象的研究与计算，同时进一步发展到研究汽车与发动机中传热、燃烧以及预测噪声强度与模具设计等相关的问题。
排气系统是汽车发动机的关键部件之一，其优劣影响到汽车的经济性、动力性和有害物排放的水平。近年来更多的汽车采用了四气门技术及可变技术，柴油机也向直喷式燃烧室发展，这就使得相应的气道设计日趋复杂化。运用CFD方法对排气系统内流体流动进行模拟计算，可以获得排气系统内压力、流速、流场分布以及温度场等的分布规律，并建立排气系统的形状与其特性的关系，为设计与改进提供依据。
2.3 Solidworks软件的应用范围
SolidWorks 2010一些提供的新功能可以提高设计师和工程师的工作效率。例如，快速的大小是申请专利标记功能，可以显示新的大小放置的替代品，和现有的尺寸甚至重新排列，从而为选定的空间大小。配置发布。用户可以方便地发布到三维contentcentral?服务接口，可以很容易地配置替代模型。正在申请专利的智能鼠标手势的手部动作的简化了前所未有的改善。SolidWorks 2010还提供了参考平面大大加强的创作方法，钣金，焊接性能，功能组件镜像和直接编辑工具。PhotoView 360的使用，初学者也可以设计的照片图像渲染效果如大师。
1. SolidWorks 拥有功能齐全的实体建模功能。通过拉伸、旋转、薄壁特征、高级抽壳、特征阵列以及打孔等操作来实现产品的设计。
2.通过对特征和草图的不断修复，用拖拽的方式实现实时的设计优化。
3. 三维草图功能为扫描、放样生成三维草图路径，或为管道、电缆、线和管线生成路径。
2.4 Flow Simulation 软件简介
Flow Simulation 软件是一款功能强大的计算流体力学（CFD）工具，可以轻松快捷地仿真对于成功的设计至关重要的液体流动、传热和流体作用力。下图为Solidworks 软件中Flow Simulation应用部分：
图2.1 solidworks软件
Solidworks Flow Simulation 为无缝嵌入solidworks中的流体仿真软件，是一种新的工具的革命产生的流体动力学分析。该软件采用新技术，特别是与流体啮合，设计工程师与热相关的产品开发提供了有力武器。将复杂的计算流体动力学。你可以很快的和容易的模拟液体流动，传热和流体动力设计成功的关键。流体和气体流动模
拟的实际条件，运行“假设”，并影响侵袭性零件的快速分析及部分对流体流动，传热和相关的力。可以比较的设计方法做出更好的决策，从而获得性能优良的产品。模型的具体专业可以简化分析暖通空调和电动冷却。
3排气系统理论基础
3.1汽车排气系统的基本要求
（1）应该满足发动机的排气要求，如排气背压、功率损失等因素；
（2）排气系统中的零部件不可以承担由于重量、惯性力、元件的相对运动或由于过热膨胀产生的形状改变而引起过大应力；
（3）排气系统必须能够阻止外界的异物,如其他液体、垃圾等通过排气系统进入发动机或增压器；
（4）排出的废气必须扩散到汽车进排气系统以外，以免对发动机合适的工作环境和正常运转产生不良影响；
（5）排气系统内流体产生的噪声必须降低到符合相关法规的要求。
3.2 排气系统的组成
排气系统由排气歧管、前管、催化转化器、中心管、主消音器和尾管等零部件构成。根据车种的不同，有的安装了数个催化转化器，有的安装了副消音器。
下图3.1为排气系统的基本结构：
图3.1排气系统组成
3.3排气系统各个组成的功用
（1）排气歧管，又叫排气支管，是发动机的一个重要组件，它的设计是一项专业化的工作。发动机在工作过程中所产生的废气通过排气歧管进入排气管。
（2）催化反应器---为了减少汽车排出的废气对空气的污染排气净化系统。将汽车发动机缸内燃烧产生的CO、HC和NOx等有害气体通过氧化还原反应转化为无害的CO2、H2O和N2等气体的过程。三元催化器的载体部件是一块多孔陶瓷材料，安装在特制的排气管当中，通过废气流经管内的多孔介质，对其进行废气处理。
（3）消声器：排气系统上的消声器既可以让气流通过，又可以消除或者降低排气系统内噪声噪声的装置，是控制气流噪声的主要装置。合理的消声器设计，可以在其正常的工作环境下，有效的降低噪声污染，降低阻力损失。
（4）排气尾管：保证排出的尾气，不至于吹到车身上，也不能使排出的尾气被吸进空气滤清器，影响发动机的工况。
4 排气系统内流场的模拟计算
4.1 Flow Simulation软件求解过程
(1)整体设计流程
不管是流动、传热、污染的移动、稳态问题，还是瞬息问题，此类的求解过程均可以用图4.1所示的过程来求解：
图4.1整体设计流程
(2) 确立控制方程
对于理论分析,采用守恒或非守恒变量,守恒方程或非守恒方程,通常没有本质的区别,但是离散的数值计算中,守恒型与非守恒型引起的差别会很大,尤其是求解含激波等弱解问题时。因此方程的守恒性，是计算流体力学中需要重点注意的问题。排气
系统内的废气属于流体，所以应该遵循基本的守恒定律。但是如果排气系统内的废气的流体处于湍流状态时，我们还要添加湍流的运行方程。
(3) 边界条件的设定与初始条件的确立
边界条件与初始条件是控制方程有确定解的前提。边界条件是在求解区域的边界上所求解的变量或其导数随时间和地点的变化规律。对于任何问题，都需要给定边界条件。初始条件是所研究对象在过程开始时刻各个求解变量的空间分布情况，对于瞬态问题，必须给定初始条件，稳态问题，则不用给定。对于边界条件与初始条件的处理，直接影响计算结果的精度。
在稳态问题中，初始条件影响结果收敛的速度，而边界条件控制流动形式。在瞬态（非稳态）问题中，随时间变化的流动形式收到边界条件和初始条件的影响。
在瞬态问题中，除了要在计算开始之前初始化相关的数据外，不需要其他特殊处理。给定初始条件时要注意的是：要针对所有计算变量，给定整个计算域内各单元的初始条件；初始条件一定是物理上合理的，要靠经验或实测结果。
在流动分布的详细信息未知，但边界的压力值已知的情况下，使用恒压边界条件。应用该边界条件的典型问题包括：物体外部绕流，自由表面流，自然通风及燃烧等浮力驱动流和有多个出口的内部流动。
针对任何问题，都需要设定边界条件。例如，在椎管内的流动，在椎管进口断面上，我们可给定速度、压力沿半径方向的分布，而在管壁上，对速度取无滑移边界。边界条件与初始条件的设定，直接影响了最后计算结果的准确性。
（4）网格模型
流动和传热问题的数值计算的第一步是生成网格，以连续计算面积的空间划分，
将其划分为多个子区域，并确定各区域的节点。流动与传热工程中遇到的问题主要发生在复杂的地区，因此不规则区域的网格计算和计算是一个重要的研究领域，在流体力学和传热。事实上，准确的流动与传热的数值计算问题的最终结果的计算效率，方法主要依赖于所产生的网格和。现有的各种网格生成方法在一定条件下有其优势和弱点，各种流体场计算的算法也有它的适用范围。一个成功的和有效的数值计算，仅实现及两网格算法流场计算的一代之间的良好匹配。
由于对物理空间的许多物理规律的变化来计算空间，相应的数学表达式应该改变，并在计算平面计算完成，不是简单的在计算平面应用规则和公式对数据处理的物理平面。此外，有时与时移的计算网格，控制体体积随时间的变化，并确保质量满足守恒定律，应使数值计算能满足“空间”的保护法。
在结构化网格，每个节点的几何信息和控制体积必须被存储，但节点间的邻居关系是基于网格数规则自动产生的，因此不需要存储这些信息，这是结构化网格的一大优势。然而，当计算域是复杂的，即使不规则网格生成技术的应用是很难妥善处理解决区域，复合网格的才能，也被称为分块结构化网格。在该方法中，整个溶液域分成几块，结构化网格中使用的每一个块，块与块之间可以并行。即使两块与一个共同的边缘连接的，也可以是部分重叠。该网格生成方法的优点是结构网格。同时，不需要网格线在整个计算域，带来了很多方便处理不规则的区域，是目前广泛使用的。
(5)建立离散方程
由于节点分布的方法和离散化方程，导出了不同变量之间的假设，从而形成了一种离散化方法，有限差分法，有限元法和有限体积法和其他不同类型的。
在离散方法中，中间的有限体积法可以作为有限元法和有限差分法。有限元法必须假定变化的网格节点之间（即插值函数），近似解。有限差分法只考虑数值网格点不考虑在网格中的节点的值的变化。节点的有限体积法只追求的价值，和有限差分方法类似；但有限体积法在控制体积的积分，必须假定值分布在网格点之间，这与有限元方法类似于。在有限体积法，插值函数是用来计算控制体积分，离散方程，可以忘记插值函数；如有必要，采取不同的微分方程的插值函数。
(6)离散初始条件和边界条件
前面所给定的初始条件和边界条件是连续性的，如在静止壁面上速度为0，现在需要针对所生成的网格，将连续型的初始条件和边界条件转化为特定节点上的值，如静止壁面上共有90个节点，则这些节点上的速度值应均设为O。这样，连同所建立的离散的控制方程，才能对方程组进行求解。
(7) 给定求解控制参数
在离散空间上建立了离散化的代数方程组，并施加离散化的初始条件和边界条件后还需要给定流体的物理参数和湍流模型的经验系数。此外，还要给定迭代计算的控制精度、瞬态问题的时间步长和输出频率等。
(8) 求解离散方程
在对控制方程进行离散后形成的代数方程组的求解是对物理过程进行数值模拟的最后一个重要的环节。代数方程的求解可以分成直接解法（direct method）及迭代法（iterative method）两大类。进行了上述设定以后，产生的具有定解条件的代数方程组。在传统商用软件中，提供了很多不同的方法，来适应不同种类的问题、
(9) 判断解的收散性
对于稳态问题的解，或是瞬态问题在某个特定时间步上的解，往往要通过多次迭代才能得到。有时，因网格形式或网格大小、对流项的离散插值格式等原因，可能导致解的发散。对于瞬态问题，若采用显式格式进行时间域上的积分，当时间步长过大时；也可能造成解的振荡或发散。因此，在迭代过程中，要对解的收敛性随时进行监视，井在系统达到指定精度后，结束迭代过程。
这部分内容属于经验性的，需要针对不同情况进行分析。
(10) 显示和输出计算结果
通过以上求解过程得出了每个计算节点上的解后，我们需要通过合适的方法将整个计算域上的结果表示出来。这时，我们可采用线值图、矢量图、等值线图、流线图、云图等方式把计算结果表示出来。
所谓线值图，是指在二维或二维空间上，将横坐标取为空间长度或时间历程，将纵坐标取为某一物理量，然后用光滑曲线或曲面在坐标系内绘制出某一物理量沿空间或时间的变化情况。矢量图是直接给出二维或三维空间里矢量（如速度）的方向及大
小，一般用不同颜色和长度的箭头表示速度矢量。矢量图可以比较容易地让用户发现其中存在的漩涡区。等值线图是用不同颜色的线条表示相等物理量（如温度）的一条线。流线图是用不同颜色线条表示质点运动轨迹。云图是使用渲染的方式，将流场某个截面上的物理量（如压力或温度）用连续变化的颜色块表示其分布。
4.2 建立排气系统模型
(1) 物理模型
首先对所研究的实际问题作出一定简化假设.以确定其物理模型,例如,当物理过程中流体的物性变化比不大时可作常物性的假设;物理量的某一方向上变化相对于其它两个方向很小时可作二维的假定,等等.
图4.2排气系统建模
(2) 数学模型
根据所确定的物理模型写出该过程的控制方程及相应的定解条件(初始条件及边界条件)是其数学模型。
在建立数学模型前应考虑的诸多因素：
① 整个排气系统的密封行正常, 除了出口和入口处没有任何漏气地方;
② 流动形态：层流或湍流。对于湍流，要选定响应的湍流模型，排气系统内的空
气流动是紊流流动。
③边界条件是常规的1、2、3类边界条件，还是耦合的边界条件。
4.3求解域
(1) 求解域的生成
将在UG里建立好的几何模型，通过Solidworks软件通过*prt格式打开，在Flow Simulation模块中生成计算域并对其划分出计算网格。
Flow Simulation可以通过打开不同格式文件打开UG创建的模型和网格，但不同软件之间的接口并不是一模一样的，有时会导致输入到 Flow Simulation中的模型与原模型不一致，且各种格式的文件输入后完好程度不一。通过Flow Simulation 中Check Geometry检查整体模型，并对其加以修正，可正常使用并对其进行模拟分析。最后把输出的文件导入到 Flow Simulation 中，进行布尔运算操作，最后可得到生成的计算域。
(2)确定计算条件
Flow simulation软件可以自动对模型进行网格的划分，接下来我们只要设定好网格计算的各个条件即可。如下图4.3进行设置向导：点击快捷键wizard
图4.3设置向导的选择
4.4 利用Solidworks软件进行模拟计算
(1)定义边界条件
1. 如图4-4，在Flow simulation展开分析树,右击Boundary Condition（边界条件）图标并选择Insert Boundary Condition（插入边界条件）。
图4.4选择Insert Boundary Condition
2. 如图4-5显示选择入口盖子的内表面。
图4.5选择入口边界内表面
3. 在指定Type类型下边选择入口边界条件中的速度边界和Inlet Velocity。
4．如图4-6所示，在 Flow Parameters 页，保持法线方向速度的设定，设定入口边界的速度为 10 m/s。点击 OK。
随着所做的定义，可以知道在Flow Simulation在这个开口处空气以10m/s的速度流进催化器、
5.出口边界设定和入口大致相同，如图4-5所示，右击 Boundary Conditions 图标并且选择 Insert Boundary Condition,首先清除选择框内的选择条件，然后选择出口盖子的内表面,边界Type选择 Pressure openings（压强口）和 Static Pressure （静态压强），其他采用一个默认的参数。定义后得到如图4.6所示
图4.6 入口、出口边界定义
图4.7 出口、入口分别定义后
(2)创建一个等方向性多孔介质
三元催化器中的净化介质，是一种疏松多孔材料，故需要在模型中创建一个多孔介质。
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。整个系统的管道转弯数应尽可能少，一 １
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 适用范围 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×P Ｖm＝消声器的容量（L） K＝0.14 P＝输出功率(Ps) 2、消声器的位置确定
排气系统设计开发指南
汽车有限公司 . 01 页次：1/7 版次：
1. 主题与适用范围 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 适用范围 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×P Ｖm＝消声器的容量（L） K＝0.14 P＝输出功率(Ps) 2、消声器的位置确定
发动机进气系统布置指南
8.1 进气系统简介 整车技术部设计指南 第 8 章进气系统布置 90 8.1.1 进气系统空气滤清器总成的功用 进气系统包含了空气滤清器、空气流量传感器、进气软管、节流阀体、进气歧管、 进气门机构等，是发动机的一个重要组成部份，给发动机提供燃烧所必须的空气。 空气滤清器的作用是在满足空气吸入量的情况下过滤掉最微小的杂质颗粒，保护发 动机。不同的地区因土壤，气候及道路的情况不同，空气中含有的尘土等杂质成分和含 量也有所不同，就其化学成分来说，多数是二氧化硅。当它们进入发动机气缸的摩擦表 面时，就会刺破润滑油膜，加剧发动机气缸的磨损，缩短发动机的使用寿命。安装空气 滤清器能减少气缸、活塞和活塞环等零件的磨损。据有关资料报道：轿车如不安装空气 滤清器，气缸磨损将增加 7 倍，活塞磨损增加 3 倍，活塞环磨损增加 8 倍。因此，现代汽车发动机都在化油器或电喷发动机的节流阀体前部装有空气滤清器。另外，优质空气 滤清器能有效降低发动机吸入空气时的噪音。 8.1.2 涡轮增压、中冷技术简介 涡轮增压的工作原理是利用发动机的排气来推动涡轮的叶片，以使发动机吸入更多 的空气加速燃烧效率，从而达到提高性能的技术。但是发动机的排气温度非常高，也就 导致了涡轮的温度更高，如果没有中冷，那么发动机吸入用于燃烧的气体温度也会很高，不但燃烧效率低（空气的温度越低，含氧量越高），而且对于发动机温度的控制也非常不利。所以中冷其实是在涡轮把空气吸进来以后，通过大型叶片的散热器把温度降低，提 高涡轮增压的稳定性，延长寿命，而且对功率也有提升！ 据实验显示，在相同的空燃比条件下，增压空气温度每下降10摄氏度，柴油机功率 能提高3%－5%，还能降低排放中的氮氧化合物（NOx），改善发动机的低速性能。因此，也就产生了中间冷却技术。 柴油机中间冷却技术的类型分两种，一种是利用柴油机的循环冷却水对中冷器进行 冷却，另一种是利用散热器冷却，也就是用外界空气冷却。当利用冷却水冷却时，需要 添置一个独立循环水的辅助系统才能达到较好的冷却效果，这种方式成本较高而且机构 复杂。因此，汽车柴油机大都采用空气冷却式中冷器。 中间冷却技术不是一项简单的技术，过热无效果白费工夫，过冷在进气管中形成冷 凝水会弄巧成拙。因此要将中冷器和涡轮增压器进行精确的匹配，使得压缩空气达到要
进气系统设计计算报告
密级： 编号: 进气系统设计计算报告 项目名称：力帆新型三厢轿车设计开发 项目编号： ETF_TJKJ090_LFCAR 编制：日期： 校对：日期： 审核：日期： 批准：日期： 上海同济同捷科技股份有限公司 目录 1 进气系统概述 (2) 系统总体设计原则 (2) 系统的工作原理及组成 (2) 2 进气系统结构的确定及设计计算 (2) 进气系统设计流程 (2) 进气系统流量的确定 (3) 拟选定空气滤清器的允许阻力计算及设计原则 (4) 滤清效率要求 (7) 空滤器滤芯面积确定及滤纸选用 (8) 进气系统结构的确定 (9) 进气系统管路阻力估算 (10)
3 结论 (12) 4 参考资料及文献 (12) 1进气系统概述 1．1 系统总体设计原则 在国内外同挡次同类型轿车的进气系统结构深入比较分析的基础上进行设计和选型，系统设计满足发动机获得高的充量系数,尽可能低地降低发动机的功率损失.此外为了适当降低发动机的进气噪声,在管路中布置谐振腔. 1．2 系统的基本组成 进气系统一般由空气滤清器入口管,空气滤清器,空气滤清器出口连接管,节气门体,怠速控制阀阀体等组成. 2系统结构的确定及设计计算 2．1 进气系统流量的确定 LF7160选用的发动机为宝马型电喷发动机，发动机对进气系统流量的要求取决于发动机本身的因素,即发动机的排量和发动机的工况要求,不同的工况有不同的流量要求.在进气系统流量满足的情况下,发动机实际充入的空气取决于自身的因素，首先，初步确定发动机最大功率工况点进气流量。 式中: V——发动机排量3m； n——最大功率点转速min /r； η——充量系数； 1 η——汽缸数效率； 2 τ——冲程数，四冲程取2，二冲程取1 上式中发动机参数
排气系统设计开发指南
在对本指南进行任何复印之前必须查阅有效程序清单，确认本程序版次的有效性。 1. 主题与适用范围 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; .专业
汽车有限公司 版次: 01 页次: 2/8 1.2适用范围 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；
汽车有限公司 版次: 01 页次: 3/8 （1）、插入损失大于35dB ； （2）、整车车外加速噪声小于74 dB ；
汽车有限公司 版次: 01 页次: 4/8 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： V m = k x P V m =消声器的容量（L） K= 0.14 卩=输出功率（Ps） 2、消声器的位置确定 根据声学原理，消声器摆放在不同的位置，将产生不同的消声效果，一般地，推荐如下的消声器摆放位置： 3、消声器的截面形状的设计 消声器的截面形状尽量避免扁平状，并尽可能往圆形靠近，推荐长度和截面积之比为 L/D=3-4 ■■■ 三元催化器预消声器主消声器 IL
发动机排气系统布置指南
整车技术部设计指南96 第 9 章排气系统布置 9.1 概述 本布置指南制订了汽车排气系统布置流程及其要求，适用于奇瑞公司所有车型的排 气系统布置。 9.2 排气系统基本组成结构： 对一个完整的排气系统，从前到后，一般布置次序是：预催化器、补偿器（波纹管）、主催化器、前消声器、后消声器。排气管用于连接以上不同部件。排气管分段以及连接 方式主要根据安装和维修方便确定。图一是S12+472车型排气系统布置： 图9.1 9.3 布置原则及间隙要求 9.3.1 布置原则 对于满足欧Ⅱ及以下排放标准的排气系统，由于欧Ⅱ标准不涉及冷启动阶段的排放 限制，所以一般可不采用预催化器而只采用一个主催化器。对于满足欧Ⅲ及以上排放标 准的排气系统，一般在排气歧管出口处布置预催化器（即CCC，Closed Couple Catalyst） 或者在预催化器前的排气管段采取良好的保温措施。主催化器一般布置在车身底板下， 所以又叫底板下催化器（Under Floor Catalyst）。消声器有一级、二级、三级之分。二级 消声应用最多，SUV、跑车等追求动力性的车辆一般才采用一级消声器。对于二级消声， 我们将其分别称为前消声器和后消声器。根据声学原理，消声器摆放在不同的位置，将 产生不同的消声效果，一般地，推荐如下的消声器摆放位置（见图9.2）：
整车技术部设计指南97 9.3.2 周边间隙要求 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。 9.4 试验验证 9.4.1 温度场试验 三元和排气管周边非金属件及管路的温度，均需要在温度场试验中进行验证，要求 温度在其材料使用温度上限以下。各部件的温度限值如下表：
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。 典型的排气消声系统如图1所示： 图1 三、设计应用
进气系统设计计算
进气口位置： 进气系统的设计须满足以下条件： ●避免机舱内热空气吸入 ●避免雨滴和雾气直接吸入 ●避免排气灰尘吸入 ●从空滤器至涡轮增压器入口之间的进气管必须由耐蚀材料制成 ●进气系统使用的分离式接头(如罩与空滤器外壳的接头)必须位于空滤器上部 ●进气系统必须能够进行定期维护，且进行维护时不需要打开空滤器和涡轮增压器之间进气系统的任何部件 ●尽可能低的系统阻力，以保证最大限度的利用柴油机功率 ●进气系统部件之间的接头和其它接合处，比如与空压机的接头，必须保持有效密封，避免灰尘或其它污染物进入过滤空气中。 进气口尺寸应设计得足够大，且没有锐弯和面积改变，为减小阻力，还应有平滑的转换导管来与进气管相连。发动机舱应充分通风，来发散出这些热量。为保护热敏元件，发动机连续运转时机舱内的最高温度不允许超过（推荐） 空滤器的选择及布置： 一、根据发动机厂家推荐在2200rpm是所需空气流量为1500m3/h，结合以下计算： 1发动机性能参数： 发动机型号：L340 额定功率Ne(kW)：2505 额定转速n(r/min)：2200: 排量Vh(L)：8.9（C系统8.3） 空滤器流量VG（m3/h）的确定 ⑴增压后发动机所需的空气流量V（m3/h）的确定 V=Vh×n/2×60/1000=8.9×2200/2×60/1000=587.4（m3/h） ⑵发动机所需理想状态空气量Vo（m3/h）的确定（汽车设计理论） V o=ε×(ToT)0.75×V×ηvo×ψs 式中：V o-发动机所需理想状态空气量（m3/h） 大气环境温度（k）取313（273+40）；T-增压中冷后气体温度（k）取333（273+60）（要求不高于环境温度的20）；ηvo-充气效率取0.87（推荐）；ψs-扫气效率取1.05 ε-增压比2.18 V o=2.18×（313333）0.75×587.4×0.87×1.05=1116.67（m3/h） ⑶空压机流量Vk（m3/h）的确定（推荐为320L/min） bVk=Vkh×nk×601000 式中：Vkh-空压机公称排量（L）；nk-空压机的转速（r/min）; Vk=0.229×1400×601000=19.2（m3/h） ⑷空滤器流量VG的确定（空滤器流量上述设计的储备流量） VG=1.066×（V o+Vk）=1.066×（1116.67+19.2）=1212（m3/h） L考虑到以后布置功率加大380马力发动机 结合两者得出按照发动机厂家的推荐空滤器流量≥1500 m3/h5 二、流通面积的确定 在确定了空滤器容积大小的同时，还应校核一下系统中所允许的气流流速。进气系统内的气流流速不宜超过30m/s，因为过高的气流流速会产生很大的流阻和进气噪声，对发动机会造成过大的功率损失。依据这一原则，在结构设计前先要确定空滤器进口、出口及连接管等部位允许的最小流通面积。 最小流通面积Smin=V o/(3.6×Vmax)×10-3(m2)
全球知名排气系统企业排名
随着汽车工业的高速发展，汽车已经成为人们日常生活中不可缺少的交通工具。但与此同时，汽车尾气排放也成为城市空气污染的重要来源。对车辆排放的限制，已成为政治、经济、决策的一个焦点。改善发动机燃烧状况，降低油耗，减少污染物排放，或是开发清洁能源汽车，已经成为现代汽车工业的发展趋势。电子控制缸内直喷+精确控制空燃比+三元催化器可使发动机能耗及排放大幅降低。多气门技术、稀燃技术、连续气门正时及升程可变技术、分层充气、废弃再循环（EGR）与电控技术相结合，是目前车用汽油机的发展方向。 汽车排气系统属于相当成熟的行业，2013年全球汽车排气系统市场规模大约为317亿美元，比2012年微增1.3%。主要原因包括欧盟市场疲弱，日元大幅度贬值，中国推迟柴油车国IV标准。不过随着排放标准的进一步严格，排气系统的市场规模将稳步成长，尤其是柴油车（Diesel Vehicle)领域。预计2014年汽车排气系统市场的规模可达330亿美元，增长4.1%。 目前中国汽车排气系统可以分欧系、美系、日系、韩系和本土系。 欧系：主要有Faurecia、Bosyen、Eberspacher。Faurecia包揽大部分欧系中低端车型，包括一汽大众FAW、上海大众SVW、东风雪铁龙DCAD、东风标致DPAD、上海通用SGM、宝马奔驰的中低端车型。高端车型由Bosyen和Eberspacher分享。 美系：主要有Tenneco、Katcon。主要客户也是上海通用SGM。Tenneco和Eberspacher 的合资厂分享部分FAW中高端车型市场。 日系：主要有Sango、Futuba、Yutaka、Hirotec。Sango和Futuba主要客户是丰田，Yutaka主要客户是Honda，Hirotec主要客户是MAZDA。 韩系：只有Sejong。包揽韩国现代所有车型的市场。 本土系：主要分两种方式；一种是内部In-house完成，如重庆长安、比亚迪和长城汽车；另一种由专业厂家来完成，这些专业厂家主要有无锡威孚力达催化净化器、重庆海特汽车排气系统、天津卡达克汽车等。 2013年1月，环境保护部就《轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国第五阶段）》，向全社会第二次公开征求意见，这意味着国五标准进入到正式公布的最后阶段。特别值得一提的是，实施时间改为视满足《轻型车国五标准》的燃油供应情况而定。随着国家对机动车排放污染控制的加强，及汽车排放标准的增强，未来对汽车排气系统的需求会越来越大，也对汽车排气系统提出了更高的要求，长期来看，汽车排气系统的市场潜力较大。 由于被称作新一代汽车革命的燃料电池汽车的普及尚需一段时间，因此内燃式汽车仍占主要地位。在这种情况下，净化汽车排出的废气、减轻车身重量、降低燃料费、保护环境毫无疑问是汽车厂家理应承担的社会使命。为完成这一使命，汽车厂家对生产汽车用原材料特性的要求必将越来越高。虽然可以说汽车排气系统的不锈钢化已基本实现，但今后必将采用性能更高且价格更低的材料。 全球知名排气系统厂家： 1.Faurecia（法国佛吉亚） 年产值：80亿美元（2012） 配套客户：大众、通用、标志雪铁龙、宝马、福特等 网址：https://www.wendangku.net/doc/ad12690195.html,/ 2.Tenneco（美国天纳克）
关于储气罐的选型
储气罐的正确选型 储气罐是工业常用的一种净化和压缩空气的工业设备，也是国家严格监管的特种安全设备之一，同时还会直接影响空压机的卸负载，所以对储气罐的正确选择有着至关重要的作用： 首先应选择严格执行GB150-98《钢制压力容器》标准的企业生产的产品。 其次，很多时候客户由于用气量的波动会选择变频空压机，其实很大一部分完全可以直接通过选用比较大的储气罐来减少空压机的卸载时间，从而节约大量能源。 储气罐可以根据以下公式选用： V=N×Q÷（P+1） V：储气罐容积 Q：空压机排气量 P：排气压力 N为参数，用气量比较稳定的客户建议取值为1～2，波动频繁但是上下波动值不大的建议取值为3，假如波动频繁而且上下波动值很大，建议取值4以上。 朗特空压机特点：air compressor characteristics 系统流程图：system flow chart 技术参数：specifications 机器选型：air compressor choice 压缩空气净化配置图：compressed air purification 服务：services 1.当空压机或外部管网突然停止供气时,气动设备需要工作一定时间的话, 则气罐容积的计算公式为: V≥PaQmaxT/60(P1-P2) (L) 2. 2.若空压机的吸入流量是按气动系统的平均耗气量选定的,当气动系统在 最大耗气量下工作时,则 气罐容积的计算公式为: V≥(Qmax-Qsa) Pa /P*T’/60 (L) 其中: P1:停止供气时的压力, MPa P2:气动系统允许的最低工作压力,MPa
Pa:大气压力,Pa=0.1MPa Qmax:气动系统的最大耗气量,L/min(标准状态) T:停止供气后应维持气动系统正常工作的时间,s Qsa:气动系统的平均耗气量,L/min(标准状态) P:气动系统的使用压力,MPa(绝对压力),Pa=0.1MPa T’:气动系统在最大耗气量下的工作时间,s 3.当空压机或外部管网突然停止供气时,气动设备需要工作一定时间的话, 则气罐容积的计算公式 为: V≥PaQmaxT/（60(P1-P2)）(L) 4、若空压机的吸入流量是按气动系统的平均耗气量选定的,当气动系统在最大耗气量下工作时,则 气罐容积的计算公式为: V1=(Qmax-Qsa) Pa /P*(T'/60) (L) （1） V=P*V1 /(P1-P2) （2） 由（1）、（2）得： V=(Qmax-Qsa)Pa*T/（60(P3-P2)） 其中: P1:停止供气时的压力, MPa P2:气动系统允许的最低工作压力,MPa P3:储气罐最高工作压力，MPa Pa:大气压力,Pa=0.1MPa Qmax:气动系统的最大耗气量,L/min(标准状态) T:停止供气后应维持气动系统正常工作的时间,s Qsa:气动系统的平均耗气量,L/min(标准状态) P:气动系统的使用压力,MPa(绝对压力),Pa=0.1MPa T’:气动系统在最大耗气量下的工作时间,s V1:储气罐有效储气容积
推荐几个有名又好用的排气改装品牌
推荐几个有名又好用的排气改装品牌 1．AKRAPOVIC 天蝎 Akrapovic来自斯洛文尼亚，在摩托车排气管领域拥有着不可撼动的地位，大家都会熟悉的称它为“蝎子管”（天蝎）。主要生产钛合金材料的排气管，供全球各地的高性能车型市场，包括超跑。 2．ARQRAY 艾克锐 日本ARQRAY艾克锐高性能排气系统，由具备40年经验的日本工艺大师-藤壶武志所创立，专车专用的世界跑车式设计和制造工艺，100％日本制造。所有突出的性能，所有工艺的完美细节，还有在各大赛事的频频出现，都让ARQRAY 艾克锐在短短几年之间，成为了全世界最顶尖的高性能排气品牌之一。 3．Repose Repose是一家提供全方位排气系统改装解决方案的品牌，具有悠久的历史。Repose的技术源于德国、设计理念源于德国，同时Repose有多名德国籍专业汽车改装工程师，为广大车主提供了改装车的完美动力与安全性的保障。 Repose排气改装品牌只专注于奥迪、奔驰、宝马、大众四个品牌。全系列选用国标SU304不锈钢材质，首创了Ra和Rb两种声浪的产品，在国内的市场非常的大。 4．ASPEC ASpec排气管秉承ASpec一贯的严谨风格。熟练技师用氩弧焊技术将精细和均匀的电脑焊接消音鼓和共振器焊接到高流量顺畅的弯管芯式弯管，再准确接上不漏气的法兰或套嘴 接口。配以刻有A Spec 商标的抛光或烧嘴尾嘴。 5．REMUS 上世纪90年代初，一匹来自奥地利的年轻之狼登上了世界的舞台，它就是REMUS（威曼斯）。REMUS是由著名世界跑车排气管专家 Mr.OttoKresch和Mrs.AngelikaKresch所创建的。 REMUS以狼头作为品牌的象征标志，其实是有典故的，REMUS就是罗马城创建者的名字，REMUS以此为名，即取其创新与领导者的意义，而相传REMUS从小是由野狼所养大成人，因此REMUS就以狼头作为企业的象征标志。 小编总结：以上是今天自己总结的五个排气系统品牌，这些品牌都是有多年的发展，在中国市场中有一定地位的，他们对于品质的追求也是孜孜不倦的。 对于消费者来说：最注重的无非是质量、声音还有价格。这些品牌的品质都是无可厚非的。声音是需要看个人喜好的，有些人喜欢厚重的有些人喜欢咆哮的，我了解到，像AKRAPOVIC和REMUS声音都比较大，要是喜欢在马路上赚回头率可以选这个；ARQRAY最近日货比较抵制，所以我周围很少有朋友用这个牌子的，不过听说还不错啦；Repose有同一车型两种声浪选择的，低调还是咆哮可以选择，有选择的还不错；ASPEC嘛，声音说不出什么感觉，就是一听肯定知道改装过的。 价格的话，AKRAPOVIC和REMUS还是比较贵的，荷包受不起，相对的Repose 比较实惠一点，价格不是很离谱可以接受的了。以上纯属小编的个人意见，改装的学问还很大，选择好的品牌是改装成功的第一步。
汽车排气系统CADCAE集成开发方法
汽车排气系统CAD/CAE集成开发方法 华中科技大学张杰金国栋钟绍华傅强 摘要：本文探讨了一种新颖的汽车排气系统CAD/CAE 集成开发的思路和方法，此法将传统的经验设计理论与先进的专业软件应用结合起来。首先明确系统的需求和目标，然后建立起排气系统集成开发的环境，运用软件工程的思想进行整体规划和程序开发的模块化，这种设计方法在很大程度上提高了设计精度和功效。文中以消声器为例给出了其设计方法和在软件上实现的流程图。 关键词：排气系统集成开发催化转换器消声器 1 排气系统开发现状分析 日益严格的排放法规和人类环境意识的增强对汽车节能净化提出了高标准的要求，而排气系统作为现代内燃机动力汽车的一个重要总成，其性能直接决定了发动机排气损失以及污染物和气动噪声的排放量，因此如何对排气系统进行有效的设计分析，如何使其与发动机合理匹配等，就成为现代汽车节能与净化的关键技术之一。 在我国长期以来，汽车排气系统的开发仍然停留在各部件单一设计，依赖简单理论估算、经验设计和大量试验的基础上[1]，这样不仅费时费力，给排气系统结构和性能的进一步优化带来困难；而且，单独对消声器或催化器局部分散设计不能完全反映排气系统的整体耦合特征，难以设计出令人满意的产品。随着计算机软硬件技术以及计算流体力学(CFD)等仿真分析软件的飞速发展，一些商用软件逐渐完善，成为研究设计人员的有效工具。例如通过对催化器和消声器进行数值模拟研究其阻力特性等[2]，这一方面为结构优化提供充分的理论指导，另一方面也大大降低了实际试验的工作量，缩短设计周期，并且可以探索多种可能设计。 然而单一的商用软件往往不能满足复杂系统的整体开发，而需要选择相关软件进行二次开发和科学集成。目前针对整个排气系统进行集成开发研究的还未见报道。为满足排气系统模块供应商产品开发的需要，我们选择了一些有专业特点的设计与分析软件，以数据库管理系统为纽带，以VC++为开发语言，对这些软件进行了集成和二次开发，初步完成了汽车排气系统CAD/CAE 软件，使其能在一个用户界面下完成整个排气系统的设计（CAD）与分析（CAE）功能，使传统的经验设计向精确的理论设计过渡，很大程度上提高了设计精度和功效。 2 排气系统CAD/CAE 系统的任务和功能
进气系统设计开发指南--排气室
进气系统设计指南
进气系统由于整车布置需要，整体布置在机舱内右侧，由于现有车型进气系统都是布置在车体左侧，因此，相对现有车型，进气系统设计变动较大。 1. 进气系统的构成和布置 1.1空滤器总成的布置 空滤器的布置在机舱右侧。 1.1.1 空滤器的型式 空滤器采用塑料壳体，本体和上盖壳体上下分开型式，进气口在本体，向车 体右侧，出气口在上盖，出气口带法兰与空气流量计通过两个螺栓联接，法 兰口粘接有橡胶密封圈保证与流量计接触端面密封。 1.1.2滤芯的结构型式 滤芯采用折叠的无纺布通过注塑框架固定平板式结构，橡胶密封圈保证与空 滤器壳体密封面密封。 1.1.3空滤器总成的安装方式 空滤器总成采用三点固定方式，两点利用现有的孔位，固定金属安装支架， 另一点借用动力转向罐支架。 1.2 进气导管的构成和布置 进气导管由进气隔热板进气导管与谐振器导管口构成 1.2.1 进气导管的结构 进气导管由进气隔热板和进气导管构成，隔热板一方面起隔热作用，同时起 固定进气管的作用。进气口从右侧翼子板引导进气，另一歧管连接谐振器管 口。 1.2.2 进气导管布置位置 进气导管通过进气导管的隔热板卡装在引擎盖右侧内支撑板的长方孔内。
进气导管进气口大气侧，管口内径为：80mm 1.2.4 进气导管安装方式 进气导管通过进气导管的隔热板卡装在引擎盖右侧内支撑板的长方孔内，另一端卡装在空滤器本体。 1.3 谐振器的结构和布置 谐振器的型式采用亥姆霍兹(Helmholtz)共振腔， 1.3.1 谐振器的布置位置 谐振器布置在翼子板右侧内， 1.3.2 谐振器的基本尺寸 谐振器管口内径为：40mm，连接管的长度为：35mm 1.3.3 谐振器的安装方式 谐振器通过两个金属支架，固定在引擎盖右侧，利用现有侧孔位，通过螺母固定。 1.4 进气胶管的结构和布置 进气胶管根据与空滤器联接的流量计的位置和发动机进气口位置设计布置1.4.1 进气胶管的结构 进气胶管中部设计三个波纹，胶管外侧面布置纵横交叉加强筋，加强筋间距22～28mm，容易吸塌的部位，加强筋的高度为5mm，其他部位加强筋高度为4mm。 1.4.2 进气胶管布置位置 进气胶管根据流量计和发动机进气口位置确定，保证与护风圈（间隙30mm 以上）、引擎盖间隙（30mm以上），同时考虑检查机油量时，插拔机油尺干涉检查。
SCR排气处理系统简介
实现国四排放主流技术路线 SCR系统简介 国IV排放标准是国家第四阶段机动车污染物排放标准，汽车排放污染物主要有HC（碳氢化合物）、NOx（氮氧合物）、CO（一氧化碳）、PM（微粒）等，通过更好的催化转化器的活性层、二次空气喷射以及带有冷却装置的排气再循环系统等技术的应用，控制和减少汽车排放污染物到规定数值以下的标准。 国内的汽车排放标准主要是参考欧洲的标准。国III，国IV排放标准污染物排放限值上与欧III、欧IV标准完全相同，从上面的表格中我们可以看到，国四标 准比国三对NOX和PM要求更为严格。 国四排放标准技术路线 在国四时代也有两种主要的升级方案，一类是通过使用选择性催化还原(SCR)技术，利用尿素溶液对尾气中的氮氧化物进行处理；还有一类是通过微粒捕集器（DPF）或微粒催化转换器（DOC），针对燃烧产生的微粒进行处理的EGR(废气再循环) 技术。 EGR和SCR两种技术路线在欧美等国家都有被采用，它们都能够实现欧IV以及欧V的排放标准，那他们到底有什么区别呢？小编在这里做个简单的介绍。 1.原理不同
先给大家简单介绍一下两者的原理吧。由于NOX和PM是可以产生互逆反应，在一定的条件下可以相互转换，EGR和SCR两者之间也可以从它们处理这两种物质的方法上看出区别来。 图为EGR+DPF系统图 EGR的工作原理是少部分废气经EGR阀进入进气系统，将一部分排气循进气管与新鲜空气混合后进入汽缸燃烧，废气中的CO2可以增加混合气的热容量，降低燃烧时的最高温度，抑制NOx的生成，从而降低了废气中的NOx的含量，同时，对于产生的PM （固体微粒）则通过DPF（微粒捕集器）或DOC等后处理方法过滤掉。
Repose排气系统
Repose排气系统 科技与个性的结合，为您提供新型汽车生活，成为您的排气改装解决方案专家。这是Repose的品牌理念，也是Repose能够做到的。 新时代的人们，不仅在自我着装上求新突破，也为自己的爱车进行改造美化。本部影片将会以专业的视觉为您带来全新的排气改装理念，通过Repose的品牌理念，结合先进的科技手段，描述Repose的专业优势和技术。 两大特点 专业与品质是Repose能够引领排气改装领域的两大特点。 专业改装服务 多年与F1赛车的合作以及为高端品牌汽车的改装服务，赋予Repose专业性的特点。来自德国的技术和理念，让Repose的品质走在尖端行列当中。 专注于对奔驰、宝马、奥迪、大众四大品牌汽车的专业排气改装，秉承德国技术一贯的严谨态度，把对于汽车排气艺术独有的理解赋予到每辆改装作品中，打造品牌的专属风格。 每一款Repose排气系统都经过精心地研究、设计，Repose排气系统分为Ra 和Rb两种声浪选择，为同一款车型，打造两种不同的声浪。 注重细节品质 Repose注重产品的制造工艺、材质、声浪、外观、动力提升等细节品质，所有排气均可原装位安装，针对涡轮增压技术车型的排气调教，更是开启属于Repose独特的“T”时代。 一套专业服务的品牌必不可少的是后期服务，Repose会为您提供全套完整一流的服务解决方案，后续跟踪服务让您可以放心选择Repose。为您和您的爱车享受到专业品质的待遇。此次展示的四款Repose所打造的排气作品，延续着Repose一如既往的风格，把德国工艺和德国理念体现的淋漓尽致。选择Repose，就是选择品质。 系统特性 源于德国 Repose一个源于德国技术的排气系统品牌，它的技术研发中心创立于1995年，由一个热爱赛车的团队，全身心研究排气改装技术，创办人Robin，创立时的理念就是“EnjoyTheDynamicTechnology”。 Repose一个专注于对奔驰、宝马、奥迪、大众四大品牌汽车的专业排气改装，Repose针对这四大品牌每一款车型的排气特性和性能需求，开发最适合每款车型的作品，目前，不少汽车企业都在使用涡轮增压技术，“T时代”已成趋势。 完美细致 Repose技术研发中心对于涡轮增压车型的排气系统进行了更细致的设计，更能发挥出涡轮的特性，这样的坚持，让Repose排气系统跟发动机特性，有着更完美的结合。也可以让每一台安装Repose排气系统的车辆能够拥有超高的操控性能和等待怒吼的声浪。
浅谈汽车进气系统的设计布置
龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/ad12690195.html, 浅谈汽车进气系统的设计布置 作者：刘洁 来源：《科技视界》2015年第26期 【摘要】本文分别论述了空气滤清器、进气管路、汽车原始进气口的安装与布置并要求 对空气滤清器的一个选型。发动机之所以早期出现烟大、油耗高、无力、磨损等故障都是与汽车进气系统的安装不是很合理，还有其设计布置有很大的关系，然而为了使其进气系统设计布置和安装的更加合理，在新车型开发的时候，汽车生产企业和发动机生产企业应该联合开发，并且装配完成后要进行联合评审确认，最后两两联合开始对汽车的进气系统进行改进。 【关键词】进气系统；设计布置；汽车 主要组件有增压器、原始进气道、中冷却器、空气滤清器、连接管路等。然后把空气或者是混合气开始导入到发动机的气缸零部件集合体里，我们称之为发动机进气系统。该系统的主要功能是为发动机提供干燥、充足并且清洁的空气。如果说发动机是汽车的心脏的话，那么进气系统就是发动机的筋脉。然而进气系统的布置和安装将会直接缩短发动机的寿命还会大大影响到发动机的一些功能的发挥，还有其工作的稳定性，以及环保性和可靠性。根据统计表明，发动机之所以出现早期磨损、油耗高、烟大、没有力等故障，绝大部分的原因是因为和进气系统设计布置的安装十分不合理造成的，其所占比例在90%以上。通常原始的进气道与连接管路截面积越大，管壁越圆润，因此弯曲也越少以及中冷却器的冷却能力越强，空气滤清器额定流量越大，因此整个进气系统的性能就越好，发动机性能也就越来越棒。 1 进气系统的原理简介以及噪音 1.1 原理简介 进气系统由空气、空气流量计、怠速调整螺丝钉、节气门、急速控制阀、热控制阀、还有发动机一起组成。进气系统则要求其进气的阻力尽可能要小，并且能够保证发动机的功率损耗减小；要想满足发动机其额定的充气量要求，就必须得具有最高原始的滤清效率和其全寿命滤清效率，并且要在规定的阻力之内要具备良好的储尘能力，还有一点就是其空滤器的密封性一定要好。 1.2 系统的噪音 空滤器和谐振腔的容积之和就是消声容器，而进气系统和消声容积有相当大的关系，其容积越大就越好。对于谐振腔来说面积越大，其容积就越大，一般来说可以用在消声的频率越低，其消声的频带也将越宽。然而对于空滤器来说，它的容积越大，其消声量也将越大。这个可以调节的频带也将越宽。然而，在一定的消声容积情况下，最为关键的就是需要合理的匹配不同的消声单元。
排气系统
排气系统 概述 排气系统概述 排气系统是由排气歧管、排气管、消声器及密封圈、密封垫等组成。排气管包含三元催化转化器（TWC）。 三元催化转化器是排气系统的附加装置，其作用是降低尾气排放中炭氢化合物（HC）、一氧化碳（CO）、氮氧化合物（NO X）的含量，它的工作原理是把这些气体进一步氧化或还原成CO2、H2O和N2等无害气体。 维修指南 排气系统组件 a、b顺序安装） 拧紧扭矩不可重复使用 警告： 为避免烫伤，当排气系统处于高温时，不要接触排气系统。只有当排气系统温度降下来后，才允许对其进行修理及维护工作。
排气歧管组件 拧紧扭矩不可重复使用 排气歧管拆卸和安装 拆卸 警告： 为了避免烫伤，当排气系统处于高温时，不 要接触排气系统。只有当排气系统温度降下 来之后，才允许对其进行修理及维护工作。 1)断开蓄电池负极电缆。 2)断开1号加热型氧传感器接插件（1）（如配备） 并拆卸氧传感器。 3)拆卸排气歧管隔热罩（2）。 4)拆卸排气歧管加强支架（1）。 5)从排气歧管上拆卸1号排气管（2）。 6)拆卸排气歧管（1）和排气歧管密封垫。
安装 1）安装新排气歧管密封垫，安装排气歧管。 拧紧扭矩 排气歧管安装螺栓、螺母拧紧扭矩：50N-m. 2) 安装新的密封垫圈，并连接1号排气管（1）与 排气歧管。 拧紧扭矩 1号排气管螺栓拧紧扭矩：55N-m（5.5kg-m ，40 Ib-ft） 3）安装排气歧管加强支架（2）。 拧紧扭矩 排气歧管加强支架安装螺栓拧紧扭矩：55N-m （5.5kg-m ，40 Ib-ft） 4）安装排气歧管隔热罩。 5）安装1号加热型氧传感器，连上接插件（1）（如配备）。 6）连接蓄电池负极电缆。 7）起动发动机，检查排气系统的每一个接头是否漏气。排气管拆卸和安装 如果要更换排气管，首先要把汽车举升，而且要遵守在“维护”那一部分的“警告”以及下面的“小心”中内容。 小心： 因三元催化转化器安装在排气管和预催化 转化器之内，所以不要让它受任何冲击。小 心不要让它坠地，或者碰着任何其它物体。 ●重装排气系统时，按规定扭矩拧紧螺栓螺母， 有关螺栓、螺母的安装位置参照“排气系统 组件”。 ● 安装排气系统后，起动发动机，检查各接头处是否漏气。
汽车排气管选用什么样的不锈钢好
汽车排气管选用什么样的不锈钢好 制作汽车排气管选用的材料多种多样，令人眼花缭乱。如何才能从众多的排气管中选出好材料制作的排气管，不多花一分冤枉钱。今天就让小编带你走进不锈钢汽车排气管的世界。 排气管安装于发动机排气岐管和消声器之间，使整个排气系统呈挠性联接，从而起到减振降噪、方便安装和延长排气消声系统寿命的作用。排气管制作的材料也由最初的铁的、镀锌的，慢慢的过渡到今天使用的不锈钢材料。目前市场上出售的排气管大多是不锈钢制造的。其中有2系列、3系列和4系列的不锈钢。重点就在这里，都是不锈钢制造。如何区分2系列、3系列和4系列的不锈钢呢？ 到底哪种不锈钢做出来的排气管质量更好呢？让我们一一为您揭晓。 一，钢材性能的比较： 2系列不锈钢：以201不锈钢为例。 201不锈钢材具有一定的耐酸、耐碱性能，是生产各种表壳、表带底盖优质材料等。主要用于做装饰管、工业管和一些浅拉伸的制品。 这种不锈钢的最大的优点就是冲压性好。缺点就是不耐高温，并且耐酸性和耐碱性都比较差。 3系列不锈钢：以301和304不锈钢为例。 301和304不锈钢都是一种通用性的不锈钢。他们的主要区别是含镍量不同。 301含镍量是6.0左右；304含镍量：8.0左右；含镍量的不同，直接导致了304不锈钢的耐酸腐蚀性比301不锈钢好。当然，成本也
比301的高。 301不锈钢主要用途是标准件、列车、航空器、传送带等耐弱腐蚀的产品上； 304不锈钢的用途要比301的大很多。在能满足301不锈钢用途的时候。304不锈钢更是被应用于医疗器具、建材、食品工业、船舶零件等要求耐酸、碱、盐，耐腐蚀高的产品上。顺便说一下，304不锈钢为国家认可的食品级不锈钢。 4系列不锈钢：以409不锈钢为例。 409不锈钢，最廉价的型号（英美），通常用作汽车排气管，属铁素体不锈钢。 409不锈钢优点就是成本低廉。缺点就是含镍量极低，仅为≤0.50。所以，耐酸碱腐蚀性低，且因属于铁素体系列，很容易被磁铁吸引。业内称之为不锈铁。 二：如何区分。 其实区分起来很简单。只用两种工具。一是磁铁；二是不锈钢检测液。 上面说到。因4系列属于铁素体系列，很容易被磁铁吸引，因此最容易鉴别；2系列和3系列只能借助不锈钢检测液了。 将不锈钢检测液滴在两种不锈钢材上，5秒钟内。迅速变红的是2系列不锈钢，不发生任何变化是3系列不锈钢。 关注：汽车排气管选用什么样的不锈钢好 总结：不锈钢型号不同，性能也大有差别，小编根据自己掌握资