汽车排气系统毕业设计

1、汽车排气系统毕业设计篇一：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由较规范的要求，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

2、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由要求，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

3、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A发动机排气歧管由口内径。或根据发动机排量等参数，按公式计算初步确定排气管内径。D=2Q/?(1)式中：Q发动机排量；V-气流速度，一般取5060m/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A(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般情况下不多于6个。排气尾管段的方向应与水平面纵向下弯5o10o,由口方向应尽可能

4、指向地面的车身投影的纵向中线。2.3.3 排气管道及消声器的材料，除卡车和低档乘用车可以采用镀铝钢板及卷管外，排气管道和消声器一般应采用SUH403SUH409耐热不锈钢板、管，以保证排气系统的外观并具有较长的使用寿命。排气管壁厚一般应大于1.2mm双层管n2X0.5mni对于消声器的板厚和层数等，除要考虑系统的质量外，同时应根据车型档次、系统的成本、制造技术水平、开发周期等因素综合考虑。为减小发动机的振动对排气系统的影响和管道连接时的精度要求，可以在管道中采用金属编织层波纹软管及柔性管件。2.3.4 排气管道与周围相邻件间的间隙，两件间无相对运动的（如固定在一起的），其设计间隙不得小于15m

5、m在公共法线方向有（或可能有）相对运动的相邻件，自运动件的最大运动极限位置始起计，其设计间隙不得小于30mm在公共切线方向有（或可能有）相对运动，而其他方向无相对运动的相邻件，在垂直于运动方向的相对间隙，其设计值一般不得小于15mm2.3.5 对于需要隔离热源或怕热的相邻件，其设计问隙一般不得小于50mm必要时，应协调“怕热件”的系统工程师，在“怕热件”或其承载件上采取隔热措施。也可以在排气系统件上采取隔热措施，以结构简单，布置、安装、维修方便，成本低、不产生噪声等为原则，决定在那个部件上采取隔热措施。2.3.6 排气管道间的连接结构方式和密封，应以结构简单，布置、制造、安装、维修方便，重量轻

6、、成本低，有足够的结构刚度，密封性好为原则。连接结构的方式可以采用平面双孔（或三孔）法兰、平面密封垫片或凹坑加平面密封圈的方式，也可以采用球面或锥面密封，用单侧活动法兰等结构。对于排气管道件的制造要求，应在设计图纸的技术要求中注明。2.3.7 排气系统支撑悬桂装置的布置设计2.3.7.1在结构布置允许的情况下，排气系统主支撑悬桂副的位置以设置在消声器体上为宜，可获得最佳支撑,NV用口寿命。2.3.7.2当消声器的尾管伸由消声器体的长度超过300mm时，应在尾口附近适当位置设置尾管支撑悬桂副。2.3.7.3当排气系统中配有质量较大的部件时（如三元催化器、净化器等），应在其附近相连件的适当位置设置

7、支撑悬桂副。22.3.7.4排气系统中其他部位的支撑设置，应根据系统总体结构布置的需要及其与车架、底板件结构、距离等条件进行设置2.3 .7.5排气系统支撑悬桂件的结构方式，一般采用在车架或排气管上固定伸由连接吊钩或吊板等金属件，二者之间采用纯或带编织层的橡胶结构件。2.4 排气净化装置的布置设计2.4.1 排气净化装置的三元催化转化器和氧化转化器（简称净化器-下同）是车辆机外排放净化功能的重要部件之一，其性能决定了除发动机和燃油系统本身的排放性能之外运行车辆的环保性能。一般而言，排气净化装置的布置距发动机排气歧管口的距离越近越好。由于排气净化装置的三元催化器或净化器的外形尺寸相对较大，工作温

8、度较高（700C930c以上），车辆需在发动机附近布置的元件较多，有的元件尚需避开高温。因此其布置可能需要距排气歧管口有一定的距离，但根据其工作特性和具体发动机对其的要求，一般最大距离不得超过一定值（1200mm。对于采取两级催化的排气净化装置，前级催化器布置的距岐管口近一些，甚至紧接歧管口（称为紧耦合型），第二级根据周围相邻件的布置空间及其装调方便性等要求进行设计布置。2.4.2 排气净化装置的连接方式的要求与排气管道问的连接结构方式和密封等要求相同。但有时需根据总体设计及排气系统等对催化器的连接要求进行，有时需要将催化器设计为一个单独的连接总成，以便更换维修；有的则需将催化器体直接焊接在莫

9、段排气管上2.4.3 氧传感器的布置必须满足氧传感器的安装要求，否则将损坏氧传感器或使其信号传递错误，造成ECUJ断错误而错误控制供给，进而损害发动机和催化装置。因此，在进行氧传感器的布置设计时，要求氧传感器的感知端朝下，使氧传感器体的轴线与水平面成大于10°角，以避免发动机冷启动时冷凝水凝聚在氧传感器壳体合感知陶瓷之间。为避免在氧传感器前的排气管中有冷凝水凝聚，冷启动时将水滴吹到氧传感器上，应将排气管布置成在氧传感器前高、后低的向下倾斜形式。并在排气系统装置图的技术要求中注明氧传感器连接螺纹规格、扳手规格和扭紧力矩值的范围。2.5 消声器的设计方法2.5.1 消声器安装位置的布置应

10、首先查找、估算及测量要求作消声处理的发动机噪声数据（A声级和倍频带声压级等），并确定辐射噪声的部位和传播噪声的主要途径，从而选择消声器安装的最佳位置。然后根据国家标准和客户要求以及确定的具体指标，确定允许噪声的标准限值，计算消声器所需要的消声量。根据需要的消声量、空气动力性（排气背压）以及其它要求，确定消声器的类型，设计由符合要求的消声器。一般而言，消声器安装位置越靠近发动机消声效果越好。但是，由於发动机附近能够安装排气系统的空间都非常有3限。所以大都布置得比较靠后。往往是在限定的空间内来设计布置消声器。对于采用双级消声器的系统，前置消声器的安装位置应尽可能靠近发动机排气口。2.5.2 消声器

11、的容积在结构布置允许的情况下，相对而言，其容积越大插入损失越大。用于乘用车的消声器，其容积一般不小于8倍的发动机排量，以10倍为宜。这时，恰当的调整消声器内的孔、管、腔等的配置，可减小发动机的动力损失，并使消声器排噪获得较好的音质。对于采用双级消声器的系统，前置消声器容积应达到发动机排量的两倍以上。这时所说的消声器容积=前置消声器容积+后置消声器容积。推荐的消声器容积计算公式和消声器容积与排气系统插入损失之间的关系见附录3o2.5.3 消声器的长径比当消声器容积保持不变时，只改变其内径与长度，L/D越小，空腔越扁，截面积的扩张比m越大，最大衰减量也随之增大，但消声频率范围变得较窄。因此，应选取

12、适当的长径比。其经验推荐值为：32.5.4消声器的技术要求和试验、检验方法等，按QC/T631-20XX汽车排气消声器技术条件执行。通过反复试验、验证，进行修改后确定设计方案。4篇二：轿车排气系统设计要点轿车排气系统设计要点1 .排气消声器容积一般为发动机排量的1。倍以上，不然达不到好的消声效果2 .光有容积还不够，排气系统的扩张比还必须大于15,即排气管的截面积必须小于主消截面积的1/15,不然也达不到想要的效果3.排气管的直径随排量的不同而有粗细不同，一般1 L左右的发动机管径在3538左右，1.6L的约为4。或更大些，排量更大些的管子可能更大点，不过最大到5。吧（猜测）管子太小气流速度太

13、大，阻力也大.而太大了也不大合适，相应的扩张比就小了，而且受空间制约.再者浪费材料.4 .排气系统弹簧螺栓拧紧力矩一般为50705 .消声器连接法兰最好能用球面法兰，可以适应各段排气管的相对转动而保持很好的密封.国标对排气系统的密封性要求为30L/min,比较宽松点，做的好的一般都是10L/min6 .消声器的截面形桩最好做成筒形，加工简单经济实惠，截面构成的取消最好能保证倒角在50以上，不然倒角太小废品率太高.7 .排气管路应适当做长点以满足消声性能，不过转弯需圆滑，不能让气流阻滞.排气管弯曲半径一般为至少要大于管直径的1.5倍，不然也是废品多多.8 .消声器壁后厚一般为0.8,管子壁厚也查

14、不多，高档车管子能厚一点能达到1或者1.2mm9 .消声器材质量一般选用中档的3.04不锈刚，材料不太贵防锈效果还可以，排量2L以上的用的材料应该要好些，不过没有具体测过1。排气系统是一门复杂的系统，具严重影响整车的NVH特性.设计排气系统的外形后应进行排气桂钩的设计.一般用的应该是MSCNASTRAN软件.需要用到有限元分析.桂钩点设计好后，还需要进行车身对应桂钩点的声学灵敏性设计，这个就更专业了。至今不会，也不知道咋分析.设计好这2个以后还需要对各橡胶吊桂的刚度进行计算，根据整车的间隙要求设计合理的大小和刚度直.(1)-吊桂位置安排要考虑整个排气系统，和扰性节放置位置很有关系?(2)-那些

15、小孔很多是用来排水的，壳体两层的时候，排水孔用来排除积水，防锈效果好。篇三：汽车排汽系统的设计前言大学三年的专科学习即将结束，毕业设计是其中最后一个环节，是对以前所学的知识及所掌握的技能的综合运用和检验。随着我国经济的迅速发展，汽车的生产技术得到愈来愈广泛的应用在完成大学三年的课程学习和课程、生产实习，我熟练地掌握了机械制图，机械设计、机械原理等专业基础课和专业课方面的知识，对机械制造、加工的工艺有了一个系统、全面的理解，达到了学习的目的。对于汽车排气系统的设计这个实践性非常强的设计课题，我们进行了大量的研究和讨论。在指导老师的讲解下，在平时查阅了很多相关资料并亲手拆装了一些典型的模具实体，明

16、确了模具的一般工作原理、结构、加工工艺。并在图书馆借阅了许多相关手册和书籍，设计中，将充分利用和查阅各种资料，并与同学进行充分讨论，尽最大努力搞好本次毕业设计。在设计的过程中，将有一定的困难，但有指导老师的悉心指导和自己的努力，相信会完满的完成毕业设计任务。由于学生水平有限，而且缺乏经验，设计中不妥之处在所难免，肯请各位老师指正。一、排汽系统的概论：排汽装置是汽车发动机必不可少的一个部件。排气系统主要是由发动机排气支管、排气管路、消声器总成、尾管、排气系统支撑等构件组成。汽车排气系统的设计，在安装位置和结构要求上一定要满足汽车底盘总体布置的要求；在性能上要符合发动机对排气系统的要求。同时，还要

17、兼顾整个系统的经济性、安全性和维护方便性以及排放的环保性。排汽装置分为单排气和双排气装置两种。V型发动机有两面个排气支管直列式发动机一般为单个排气管。双排气系统降低了排气系统内的压力，使发动机排气顺畅，气缸中残留的废气少，因而可以提高发动机的充气效率及输由的转矩，单排气装置用的材料少，设计方便，一般用于直列发动机。排气系统二、排气支管排气支管的形状非常重要，为了防止各缸排相互干扰和排气倒流，并利用排气性降低排气阻力，应将排气支管做得长些，且各缸支管应相互独立如图1-1O排气支管可用不锈钢制造，其优点是质量轻、耐热性好、内辟光滑、排气阻力小，排气更顺。在排气支管中可将相邻两个缸的排气支管汇合在一

18、起，可以完全消除排气干扰和倒流现象。排气支管与排气口想接处用石绵垫片作密封垫。其优点是石绵垫片的耐热性好。用单头累钉连接，的分部，便于装配。在排气支管上设有一个半径为1mm勺废气再循环孔，这样可以把发动机的部分废气送回到进气支管，并与新鲜混合气一起再次进入气缸。由于废气中含有大量的CO2而CO讣能燃烧却能吸收大量的热，使气缸中混合气的燃烧温度降低，从而减少了NOX勺生成量。废气再循环装置在发动机低温、低速时不投入工作，冷却液温度低于50OC和怠速工况时不投入工作防止，冲淡空燃孔而“失速”。中速，中等负荷时投入工作当节气门开废达25%后，n=20XXr/mir以上时电控单元1发生指令使废气盾环孔

19、投入工作中。在大负荷时不投入工作。排气支管消声器总成尾管三、排气管路排气管路主要包括增压器由口与消声器总成之间的管路以及消声器总成之后的管路。通常我们把增压器由口与消声器总成之间的管路通称为排气管总成，而把消声器总成之后的管路称为排气尾管。排气管路的主要作用是将发动机工作过程中所产生的废气安全并顺畅地排至车外。排气管路的设计应该注意以下几个方面的因素。排气管路不能因为自身的重量及所产生的惯性、弯矩和相对运动或者因其受热膨胀产生形变而影响排气歧管和蜗轮增压器的正常工作，以致因为过载产生附加应力，造成损坏。设计时，在满足其刚度、强度的前提条件下，要尽量使排气管的质量减轻，其材料可以选择薄壁中碳钢钢

20、板或者不锈钢板。如果当排气管过长的时候，要考虑增加辅助支撑来固定排气管，减少因排气管过长所产生的弯矩、扭矩对发动机排气歧管或蜗轮增压器产生影响。但是，从另一个方面来看，这样做又会影响排气管连接法兰的运动自由度；同时，为了减轻排气管的热膨胀应力，在排气管路中采用热补偿装置。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，国际上已经由现了二层，三层级的挠性联

21、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，也会对发动机的输生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

22、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由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由现弯曲。如果是弹性金属波纹管，安装是不能由现拉伸和压缩的现象；如果是挠性联

23、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由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由口连接，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