汽车排气系统毕业设计

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出的转矩，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1-1。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的废气再循环孔，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CO2不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的生成量。 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发出指令使废气盾环孔投入工作中。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出口与消声器总成之间的管路以及消声器总成之后的管路。通常我们把增压器出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，国际上已经出现了二层，三层级的挠性联锁式伸缩管，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 ,也会对发动机的输出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出

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出现弯曲。如果是弹性金属波纹管，安装是不能出现拉伸和压缩的现象；如果是挠性联锁式伸缩管，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出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出口连接，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小孔内空分子的振动，由于磨擦阻力和粘滞力的作用，使得一部分声能转化为热能耗散掉，从而达到消声目的。 b）、阻心血来潮消声器的计算方法： 赛宾公式：△L=1.05PL/Sa1.4 T

彼洛夫公式：△L=∮（a0）PL/S

其中：∮（a0）--消声系数，与阻性材料垂直入射系数有关。

P—气流通流断面周长（饰面部分，无吸声材料的地方不管在内） L—消声器有效长度（饰面部分长度） c）、消声器的高频失效：高频不能很好的用平面波近