15吨重型汽车排气系统设计.docx

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前言

15吨重型汽车排气系统设计

摘要

我国2021年汽车保有量已经达到3.95亿辆,汽车已经成为人们日常生活中最常见的交通工具。但汽车污染也随之影响着人们的生活，其中汽车的尾气对环境的污染日益突出，汽车噪声也影响着人们的居住环境，所以改进汽车排气系统在汽车研究中逐渐受到人们的关注。为了使汽车排出的废气和噪声减小，我们需要选择设计合适的汽车排气系统。

在本文中，我通过全面的分析汽车排气系统，计算出了该排气系统的整体布置以及简单的性能要求，同时也粗虐的研究了排气系统和消音器的设计方法。并建立了排气系统三维模型。经过总结得出了消声器的设计开发流程，该设计为以后消声器的设计与性能分析提供了一定的依据。

关键词：汽车排气系统，声学分析，噪声控制，消声器设计，三维建模

目录

TOC\o1-3\h\z\u前言 5

第1章绪论 6

1.1汽车发动机排气系统的发展 6

1.2国外研究概况 6

1.3国内研究概况 7

1.4课题研究意义 8

1.5本章小结 8

第2章排气系统及振动的理论分析 9

2.1排气系统的设计要求 9

2.1.1排气歧管 10

2.1.2消声器 10

2.1.3排气尾管 10

2.2有限元分析简介 10

2.3模态基本理论 11

2.4基于振动传递函数的排气系统悬挂点位置优化的基本理论 13

2.5本章小结 15

第3章排气系统的设计 16

3.1排气歧管的设计 16

3.1.1排气歧管的布置 16

3.1.2排气歧管直径的确定 17

3.1.3确定各缸排气歧管长度 17

3.1.4排气歧管的材料 18

3.2消声器 18

3.2.1消声器的结构形式 18

3.2.2消声器容积的确定 19

3.2.3消声器进口直径 19

3.2.4消声器直径 20

3.2.5消声器长度 21

3.2.6消声器的材料 20

3.3排气管 21

3.4本章小结 21

第4章排气系统的建模 22

4.1排气歧管的建模 22

4.2消声器建模 23

4.3法兰的建模 25

4.4排气吊挂的建模 26

4.5橡胶悬挂建模 26

4.6本章小结 27

第5章排气系统的隔振设计 28

5.1排气系统的有限元分析 28

5.2排气系统的模态分析 28

5.2.1试验原理与测试系统 28

5.2.2激振点的布置及拾振点的选择 29

5.2.3试验结果 31

5.3振动原因分析及隔振设计 30

5.3.1原因分析 30

5.3.2排气系统的优化 30

5.4排气系统悬挂位置的选择 31

5.5本章小结 32

结论 33

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第3章标题

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前言

从二十世纪九十年代开始，随着人们生活水平的提升，汽车保有量也得到飞速提升，汽车排气污染和噪声污染己经成为城市空气及人们生活环境质量下降的主要原因，环境保护的呼声越来越高，随着北方城市雾霾天气的日益严重化，节能减排已经纳入国家政策发展建设的重点问题。治理汽车排气污染迫在眉睫，汽车污染的来源主要是噪声污染和尾气污染。所以汽车的排放成为很多国家进入市场的先决条件，而石油资源的枯竭也决定了汽车向低排量型号的转变。到现在，国内很多汽车厂家都没有一套完整的汽车排气管设计方案用于控制尾气的排放，国内的排气系统市场也几乎被外国供应商所占据。尤其是重型大排量的汽车的排放及噪声相比小型汽车较高。所以，改进及研发重型汽车的排气系统便成了主要问题。本设计通过对康明斯QSB6.7-C260六缸发动机排气系统的设计，叙述了排气系统的组成，以及各组件的设计和有限元分析，通过三维建模的方式对排气系统总体构造进行了表述。

第1章绪论

1.1汽车发动机排气系统的发展

一开始的汽车排气系统只有一个让气体排入大气的孔，后来人们为了使伴随尾气排出的火焰导向地面，才加装了一根引导排气的管道，这便是最初的排气管模型。

由于现在人们对环境的重视，环保法规对车辆排污的标准也日益严格，无论汽车在低速行驶、高速行驶或怠速多种工况下，都要求达到排放的标准，在这个严苛的排放要求下，为了使性能和排放达