汽车排气消声器的内部构造

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维普资讯

20 05年第 2期

车

辆

与动

力

技术

Ve il& P we e h o o y hce o r T c n lg

总第 9期 8

文章编号：10 4 8 2 0 0 0 4 0 0 9— 6 7( 0 5)2— 0 9— 4

汽车排气消声器设计研究宋艳冗，葛蕴珊，张宏波 (京理工大学机械与车辆工程学院，北京 10 8 )北 0 0 1

摘

要：基于管道声学理论，利用 A L公司的 B o软件建立排气消声器模型，进行某轿车的排气消声器改进设 V os t

计 .实验证明，这种设计方法能够充分考虑发动机排气气流对消声性能的影响，并可以在消声器设计过程中兼顾发动机的综合性能和消声器的消声性能，是排气消声器设计的理想方法 .关键词：噪声；消声器；插入损失中图分类号：T 4 3 4 K 1 . 7文献标识码：A

S ud n t hil h us u e sg t y o he Ve ce Ex a tM f r De i n lS ONG Ya—o g, nrn GE Yu—h n, ns a ZHANG n— o Ho g b

( c ol f c aia a dV

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20 05年第 2期

车

辆

与动

力

技术

Ve il& P we e h o o y hce o r T c n lg

总第 9期 8

文章编号：10 4 8 2 0 0 0 4 0 0 9— 6 7( 0 5)2— 0 9— 4

汽车排气消声器设计研究宋艳冗，葛蕴珊，张宏波 (京理工大学机械与车辆工程学院，北京 10 8 )北 0 0 1

摘

要：基于管道声学理论，利用 A L公司的 B o软件建立排气消声器模型，进行某轿车的排气消声器改进设 V os t

计 .实验证明，这种设计方法能够充分考虑发动机排气气流对消声性能的影响，并可以在消声器设计过程中兼顾发动机的综合性能和消声器的消声性能，是排气消声器设计的理想方法 .关键词：噪声；消声器；插入损失中图分类号：T 4 3 4 K 1 . 7文献标识码：A

S ud n t hil h us u e sg t y o he Ve ce Ex a tM f r De i n lS ONG Ya—o g, nrn GE Yu—h n, ns a ZHANG n— o Ho g b

( c ol f c aia a dV

基于virtual lab的内燃叉车排气消声器仿

真分析

Jack

摘要：通过对某型号内燃叉车排气噪声的测量，分析其噪声频率分布并确定消声频段。利用声学有限元仿真软件LMS virtual lab，以传递损失作为评价指标，对该内燃叉车排气消声器进行声学性能的分析，对其不足之处提出改进措施，通过改进前后消声器声学性能的仿真对比，定量的对此消声器的性能进行理论研究，为消声器的设计和优化提供依据。 关键词：消声器；声学；有限元；叉车；传递损失 中图分类号:TB535.2 文献标志码：A

The exhaust muffler Simulation analysis of an internal combustion

forklift based on virtual lab

Jack

Abstract：By measuring the exhaust noise of an internal combustion forklift，figure out the frequency distribution of the noise and determine which frequency to be killed.

华中科技大学

硕士学位论文

汽车排气系统声学分析及消声器设计

姓名：谢田峰

申请学位级别：硕士

专业：车辆工程

指导教师：金国栋

2003.4.1

华中科技大学硕士学位论文

要摘

随着城市车辆的增多，噪声污染已经严重地干扰了人们的生活，世界各个国家对车辆噪声提出越来越严格的限制要求，发动机排气噪声是车辆的主要噪声源之一，而使用排气消声器则是降低发动机排气噪声的最有效途径，因此对消声器设计方法的研究越来越受到重视，但在传统的设计方法中，常常把消声器的消声性能和对发动机的性能影响相互孤立的考虑，致使很难找到两者的最佳结合点。

应用计算机对发动机排气噪声特性及消声器进行模拟，不仅能预测消声器特性，而且还能反映出不同结构消声器对发动机性能的影响，本文主要是对发动机排气系统进行声学特性分析，并采用ＶＣ＋＋对消声器的理论模型编码，对消声器性能以及对发动机动力损失进行协调，得到较合理的关键结构尺寸，再用ＧＴ—ＰＯＷＥＲ进行进一步的声学分析，对结构尺寸进行优化：最终在ＵＧＩＩ中转化为三维消声器模型。

关键词：汽≯排气莱统声学分猜噪声斑制消声毒设计

华中科技大学硕士学位论文＝＝＝＝；＝＝；＝＝＝＝＝＝＝＝≈＝＝＝＝｝＝＝＝≈＝＝＝＝＝＝＝≈

Ａｂｓｔｒａｃｔ

Ｗｉｔｈｔｈｅｎｕｍｂｅｒｏｆ

汽车消声器及排气管的设

计非常实用

The following text is amended on 12 November 2020.

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

第３４卷第１期２０１１年２月

Ｊｏｕｒｎａｌｏｆ

武汉科技大学学报

ＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ

Ｖ０１．３４．Ｎｏ．１

Ｆｅｂ．２０ｌｌ

汽车消声器的流场和压力损失分析

许建民

（厦门理工学院机械工程系，福建厦ｆ１，３６１０２４）

摘要：采用ＣＦＤ软件Ｆｌｕｅｎｔ对两种不同结构形式的双扩张腔消声器的速度场、压力场进行三维稳态流动数值模拟．研究相应的压力损失随入口流速的变化趋势。结果表明，双扩张腔消声器内部流场非常复杂，中间连通管的位置和敷量对消声器内气体的压力损失有很大的影响，双连通管消声器内的压力损失比单连通管的要大。

关键词：ＣＦＤ；消声器；速度场；压力场中图分类号：ＴＨ３１ｌ

文献标志码：Ａ

文章编号：１６７４—３６４４（２０１１）０１—００６９—０４

消声器在降低噪声的同时。会带来排气阻力增加，导致发动机动力性能和经济性下降。因此，研究消声器内气体的流动特性非常重要ｕ屯］。对于结构复杂的消声器，其内部气体流动是三维、非定常的。对汽车消声器进行流动特性分析，能迅速发现消声器设计不合理的局部结构，并为消声器的优化设计提供必要的理论支持Ｄ］。但目前关于消声器内流场变化和气体流速、压力、分布的报

道很少¨Ｊ。

连通

消声器、静压箱设计

一、概念

（一）消声器

1。阻式消声器：是通过吸声材料来吸收声能降低噪音，一般的微穿孔板消声器就属于这个类型，一般是用来消除高、中频噪声。但是由于结构的原因，在高温、高湿、高速的情况下不适用。

2。抗式消声器：是通过改变截面来消声的。我们常用的消声静压箱都是这个原理。一般降低中、低频噪音。对风系统没有具体的要求。

3。阻抗复合式：当然是结合二者的结构原理。可以消除低中高频噪音。但是对风系统的要求同阻式消声器

4、对于一般的民用空调通风系统，我个人认为选用阻抗复合消声器为好。

阻性消声器具有良好的中高频消声性能。按气流通道几何形状不同，可分为直管式、片式、折板式、迷宫式、蜂窝式、声流式、障板式、弯头式等。抗性消声器适用于消除中低频噪声或窄带噪声。按其作用原理不同，可分为扩张式、共振腔式和干涉式等多种型式。阻抗复合式消声器，有共振腔、扩张室、穿孔屏等声学滤波器件，综合了阻性消声器良好的中高频消声特性和阻抗性消声器较好的低频消声特性，因此其消声频带宽，它是最常用的标准消声器系列之一。适宜风速为6～8米/秒，最高可达到8～12米，可单独使用，也可串联使用。消声效果：低频10～15dB/m，中频15～25dB/m，高频

1.《压气机放空消声器的研究与计算》：

A.消声器的入口压力高于临界压力时，离喷口1M处的声压为： Lp=80+lg(R-1) 2/(R-0.5)+20lgD(db)

式中R=P1/Pb=消声器入口压力/环境压力 D-排气口径

B.当节流降压的小孔直径≤4mm时，喷注的降噪量可用下式计算： 2Xa

△L=-101lg[π （tg-1Xa-1-Xa ）] 4

=-10lg3π (0.165D)3 式中D-小孔直径

C．当驻压比大于临界压比P1/PB≥1.893时，其节流孔的面积S按下式计算

S=13μG√V1/P1×100mm2 式中：μ-流量系数取1-1.8 G-放空的空气流量（t/h）

P1-进入消声器前容器内的压力(kgf/cm2) V1-进入消声器前的容器内气体比容（m3/kg） D.阻性消声器消音量计算公式： P

△L=1.3aoS L

式中ao-正入射吸声系数,取0.85

P-消声器通道断面的周长m

S-消声器通道的断面积m2 L-消声器的长度m

运用Hypermesh计算消声器模态

1 概述

目前许多CAE分析都采用HyperMesh进行网格划分，后期计算采用其它如Nastran，Ansys等分析软件，在多个软件之间的接口，需要设置不同的控制卡片，对于CAE分析来讲比较烦琐，过多的文件转换也容易造成信息遗漏。HyperWorks自带的求解器RADIOSS和后处理软件HyperView可以很好的解决这个问题。整个分析过程在同一个操作界面中可以实现。模态分析是汽车零部件常见的分析工况，本文通过对汽车消声器的计算实例，说明HyperWorks在模态计算方面的应用。

2 消声器结构分析

消声器是汽车上重要的降噪部件。目前消声气多注重声学方面的研究，针对其振动形式研究较少，缺少量化标准。对消声器支架以及消声器安装设计来讲，消声器的振动研究是必要的。本文通过对消声器进行数字化建模，计算其振动模态，并模拟在特定激励下消声器的响应，获取消声器的动力学参数。 2.1 消声器概况

利用CATIA V5R19软件中的钣金模块建立模型。消生器内部采用焊接的方式连接。中间的消声层采用高温耐热材料，将排气的声能转化为热能。为提高计算效率，对模型的一些细节进行了简化。去除焊接部位及

施工资料

风管部件与消声器制作检验批质量验收记录表

单位（子单位）工程名称分部（子分部）工程名称施工单位分包单位

施工执行标准名称及编号

施工质量验收规范规定

1一般风阀2电动风阀

3

防火阀、排烟阀（口）

主 4防爆风阀控 项 5净化空调系统风阀

目

6特殊风阀7防排烟柔性短管8

消防弯管、消声器

1调节风阀2止回风阀3插板风阀4

三通调节阀一 5风量平衡阀

般 6风罩项 7风帽

目

8矩形弯管导流叶片

9柔性短管10消声器11

检查门

GB50243－2002

第5.2.1条第5.2.2条第5.2.3条第5.2.4条第5.2.5条第5.2.6条第5.2.7条第5.2.8条

第5.3.1条第5.3.2条第5.3.3条第5.3.4条第5.3.5条第5.3.6条第5.3.7条第5.3.8条第5.3.9条第5.3.10条第5.3.11条

验收部位项目经理分包项目经理

施工单位检查评定记录

施工资料

12风口验收第5.3.12条

专业工长（施工员）

施工班

施工单位检查评定结果

项目专业质量检查员：

监理(建设)单位验收结论

专业监理工程师

(建设单位项目专业技术负责人):

施工资料

080105 080405 080505

监理(建设)单位验收记录

080105080405080505

录

监理(建设