排氣系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)指引

1、分發(fā)日期：實施日期：版次日期作者擬訂、更改、取消或替代的內(nèi)容簡介汽車排氣消聲系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計指南版次日期作者擬訂、更改、取消或替代的內(nèi)容簡介01在對本指南進(jìn)行任何復(fù)印之前必須查閱有效程序清單，確認(rèn)本程序版次的有效性。1 .主題與適用范圍主題本指南制訂了與汽車發(fā)動機相匹配的消聲排氣系統(tǒng)的開發(fā)流程及設(shè)計指南;適用范圍本指南適用于汽車消聲排氣系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)2 .參考標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)文件QC/T 631 -1999汽車排氣消聲器技術(shù)條件QC/T 630 -1999 汽車排氣消聲器性能試驗方法QC/T 58 -1993汽車加速行駛車外噪聲測量方法QC/T 10125 -1997 人造氣氛腐蝕試驗鹽霧試驗3 .定義

2、排氣消聲器排氣消聲器是具有吸聲襯里或特殊形式的氣流管道，可有效的降低氣流噪聲的裝置。3.2插入損失消聲器的插入損失為裝消聲器前后，通過排氣口輻射的聲功率級之差。排氣背壓按QC/T52皎置排氣背壓測量點，當(dāng)分別帶消聲器和帶空管時，測點處的相對壓力 值之差。功率損失比消聲器的功率損失比是指發(fā)動機在標(biāo)定的工況下，使用消聲器前后的功率差值和 沒有使用消聲器時功率的百分比。4 .開發(fā)流程及設(shè)計指南接受產(chǎn)品開發(fā)任務(wù)并做好開發(fā)前的準(zhǔn)備工作開發(fā)之初，需要了解如下信息，作為設(shè)計輸入：1、發(fā)動機的排量、額定功率、額定扭矩等相關(guān)參數(shù)；2、整車底盤走向，空間布局；3、發(fā)動機對排氣背壓、功率損失比的要求；4、噪聲標(biāo)準(zhǔn)的

3、制定；(1)、插入損失大于35dB;(2)、 整車車外加速噪聲小于74 dB;方案設(shè)計1、消聲器的容量設(shè)計計算消聲器的容量關(guān)系到發(fā)動機的功率和扭矩，因此容量的設(shè)計將決定整車的動力性。一般地，消聲器的容量有如下的計算公式:V m= kx P 消聲器白容量(L)K=P=輸出功率(Ps)2、消聲器的位置確定根據(jù)聲學(xué)原理，消聲器擺放在不同的位置，將產(chǎn)生不同的消聲效果，一般地，推薦如下的消聲器擺放位置：三元催化器預(yù)消聲器3、消聲器的截面形狀的設(shè)計消聲器的截面形狀盡量避免扁平狀，并盡可能往圓形靠近，推薦長度和截面積之比為L/D=3-4可行方案不可行方案4、排氣系統(tǒng)與各相鄰部件地間隙關(guān)系橡膠吊耳(40mm傳

4、動軸護套(40m)制動拉索(40mm)轉(zhuǎn)向機護套(40mm)中間軸橡膠部件(60mm)燃油箱(50mm)保險杠(30mm)各相鄰部彳耐溫在150c以下的越遠(yuǎn)離排氣系統(tǒng)越好，相對產(chǎn)生運動部件最少保證與排氣系統(tǒng)的間隙大于25mm 5、管徑的選擇根據(jù)發(fā)動機對排氣背壓的要求，并兼顧振動噪聲的影響來選擇合適的管徑。6、排氣系統(tǒng)吊掛位置的選擇排氣系統(tǒng)的吊掛位置的選擇應(yīng)該遵循以下三個原則：(1)、吊耳應(yīng)該位于振動的節(jié)點上；(2)、吊耳應(yīng)該在縱向能夠延伸；(3)、吊耳應(yīng)該位于車身結(jié)構(gòu)的剛性處。7、根據(jù)以上的原則，對排氣系統(tǒng)在數(shù)模上進(jìn)行整體布局，并保證各部件的間隙，完成總體 概念設(shè)計。8、內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計消聲器內(nèi)部

5、結(jié)構(gòu)的設(shè)計是一個很復(fù)雜的課題。按消聲器的消聲機理，可分為阻性消聲器、抗性消聲器和阻抗復(fù)合型消聲器三類。阻性消聲器是利用在管道內(nèi)適當(dāng)?shù)牟贾梦暡牧?，部分的吸收管道中傳播的聲能，?似電路中的電阻的作用。這類消聲器的特性是在中、高頻范圍內(nèi)有良好的消聲效果。抗性消聲器是利用各種形狀、尺寸的管道或共振腔內(nèi)發(fā)生反射或干涉，從而降低所輸 出的聲能?？剐韵暺鞯南曨l帶較窄，在中、低頻消聲效果較好，高頻較差。阻抗復(fù)合型消聲器是將阻性和抗性消聲器結(jié)合起來，故從低頻到高頻都有較好的消聲 效果。目前的汽車消聲器的設(shè)計中，主要結(jié)構(gòu)采用抗性消聲原理，而在其中某些結(jié)構(gòu)則采用 阻性原理。9、材料的選擇消聲器的材料選擇應(yīng)該

6、遵循以下原則：能耐高溫、耐腐蝕、機械性能好、使用壽命長。根據(jù)以上的要求，排氣系統(tǒng)對材料的選擇如下：部件法蘭吊鉤筒體及內(nèi)組件管件隔首材料選用材料ST52SS4002010SPHCML15ST1220（表面氧 化處理）SUH409SAID鍍鋁 40/40SUH409SAID鍍鋁 40/40（其中凈化器 進(jìn)氣端前回必 須用/、銹鋼制造）玻璃纖維巖棉10、CA分析根據(jù)以上的設(shè)計思路對排氣系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的數(shù)模建立，并借助CAE勺軟件如:BOOST ADAMS進(jìn)行排氣系統(tǒng)的計算機仿真模擬分析，并對振動噪聲進(jìn)行摸底分析，以確定 設(shè)計的理論合理性，并提出修改方案。手工樣件的制造根據(jù)以上的設(shè)計方案和三維數(shù)模，進(jìn)行

7、手工樣件的試制，并嚴(yán)格控制手工樣件與數(shù)模的一致性，以檢查設(shè)計的合理性。手工樣件在提交試驗前應(yīng)該做如下的檢查：、尺寸檢查，必須完全符合圖紙的要求，體現(xiàn)設(shè)計狀態(tài)；、氣密性檢查，滿足如下要求：消聲器的相對氣壓穩(wěn)定在30±1kPa時，排氣前管的漏氣量為min；消聲器的相對氣壓穩(wěn)定在30±1kPa時，預(yù)消聲器的漏氣量為25L/min；消聲器的相對氣壓穩(wěn)定在30±1kPa時，主消聲器的漏氣量為25L/min；試驗驗證對手工樣件進(jìn)行試驗驗證，以確定設(shè)計狀態(tài)。試驗包括以下幾個方面：（1）臺架性能試驗將排氣系統(tǒng)安裝在臺架上，測出如下數(shù)據(jù)：、排氣背壓、功率損失比、插入損失、比油耗、額

8、定功率和扭矩并判斷這些數(shù)據(jù)是否滿足要求，如果滿足要求，則裝在整車上做下一步的試驗，如果不滿足要求，則對設(shè)計進(jìn)行改進(jìn)，并重新進(jìn)行試制，試驗。（2）整車噪聲試驗將排氣系統(tǒng)的手工樣件裝置在整車上，并檢查各部件之間的間隙，達(dá)到設(shè)計的要求，如果不能滿足，進(jìn)行調(diào)整。在進(jìn)行試驗前，檢查整車各部件的狀態(tài)均處在良好狀態(tài)，以免其他部件的不 合格造成噪聲偏大。根據(jù)QC/T5祈口 QC/T58勺標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗，測出整車車外加速噪聲；如果試驗結(jié)果滿足小于74dBi勺要求，則對改系統(tǒng)進(jìn)行狀態(tài)的確認(rèn)，如果不滿足要求，則對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化，并重新進(jìn)行試驗。4.5 經(jīng)過以上的試驗驗證后，根據(jù)各項指標(biāo)均滿足設(shè)計輸入的狀態(tài)，重

9、新修改數(shù)模，并出二維工程圖紙，對設(shè)計進(jìn)行固化，并下發(fā)圖紙給供應(yīng)商進(jìn)行工裝樣件的制造。4.6 OTS認(rèn)可工裝樣件的提供供應(yīng)商根據(jù)技術(shù)協(xié)議的時間節(jié)點按時提供工裝樣件，并同時攜帶如下PPA酸料：樣品檢驗報告：尺寸結(jié)果、材料試驗結(jié)果、性能結(jié)果（格式按附頁一）；工藝設(shè)備調(diào)查表（格式按附頁二）；工裝模具一覽表（格式按附頁三）；檢驗設(shè)備一覽表（格式按附頁四）；二級供應(yīng)商登記表（格式按附頁五）；二級供應(yīng)商調(diào)查表（格式按附頁六）；二級供應(yīng)商情況及運輸情況（格式按附頁七）；零件提交保證書（格式按附頁八）；生產(chǎn)能力（格式按附頁九）；主要成本構(gòu)成（格式按附頁十）；產(chǎn)品FMEA長效模式分析）工裝樣件的驗收（1）、工裝樣件的尺寸檢查。對工裝樣件按圖紙進(jìn)行全尺寸檢查，對于空間 尺寸，可用檢具進(jìn)行檢測。（2）、性能檢測I、臺架性能。 測出排氣背壓、功率損失比、插入損失、額定功率和 扭矩等。U、整車噪聲試驗。測出整車加速車外噪聲。田、三萬公里可靠性路試。將合格的工裝樣件搭載在三萬公里可靠性路試整車上進(jìn)行可靠性試驗。IV