汽車發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)性能分析研究.pdf

1、設(shè)計(jì)高消聲性能、低壓力損失的排氣系統(tǒng)是目前汽車噪聲控制中的重要課題。傳統(tǒng)的排氣系統(tǒng)內(nèi)消聲器設(shè)計(jì)主要根據(jù)一維平面波理論，但該理論難以正確模擬三維波動(dòng)效應(yīng)等實(shí)際因素的影響，計(jì)算結(jié)果不準(zhǔn)確。而有限元等三維數(shù)值方法在對(duì)排氣系統(tǒng)性能進(jìn)行準(zhǔn)確模擬的同時(shí)還能考慮到多種外界因素的影響，是排氣系統(tǒng)性能預(yù)測(cè)和改進(jìn)設(shè)計(jì)的有效方法。 本文研究了基本消聲結(jié)構(gòu)的消聲特性和消聲規(guī)律，在此基礎(chǔ)上對(duì)某發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)進(jìn)行了流動(dòng)特性和消聲特性的三維數(shù)值模擬。通過(guò)流動(dòng)

2、特性分析得到了系統(tǒng)內(nèi)流速、溫度和壓力的分布情況。結(jié)果表明：由于內(nèi)插管和穿孔管的存在，排氣系統(tǒng)中前、后消聲器內(nèi)壓力損失較大，各腔內(nèi)流速變化也很復(fù)雜，溫度分布雖然比較均勻，但各腔之間的溫差大，這些都會(huì)對(duì)消聲性能產(chǎn)生一定的影響。采用有限元方法，在對(duì)穿孔隔板、穿孔管和吸聲材料進(jìn)行精確建模，并考慮溫度、流速和尾管反射對(duì)消聲的影響的基礎(chǔ)上，對(duì)消聲特性進(jìn)行分析。結(jié)果表明：排氣系統(tǒng)的低頻和高頻消聲效果不好，消聲量明顯不足。但溫度的升高，使消聲頻譜往高頻

3、移動(dòng)，使得高頻消聲效果變好，中低頻變差；而尾管反射對(duì)低頻消聲有改善作用；流速會(huì)使消聲量有所減小?？梢妼?duì)排氣系統(tǒng)進(jìn)行消聲性能分析和改進(jìn)設(shè)計(jì)時(shí)不能忽視這些外在因素的影響。 為改善排氣系統(tǒng)的空氣動(dòng)力特性和低頻、高頻的消聲特性，在對(duì)前、后消聲器各消聲單元消聲特性深入研究的基礎(chǔ)上，對(duì)消聲器芯部結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)。改進(jìn)后的流場(chǎng)和聲場(chǎng)分析結(jié)果表明：改進(jìn)設(shè)計(jì)使得排氣系統(tǒng)的空氣動(dòng)力特性、低頻、高頻消聲特性等方面都較原結(jié)構(gòu)有所改善，達(dá)到了預(yù)期改進(jìn)目