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噪声被称为城市新公害，统计显示，汽车所产生的噪音甚至已经占到了城市噪音的85%。机动车噪声有发动机的振动声、汽笛声、进排气声、喇叭声、轮胎与地面的摩擦声等。在此介绍机动车排气系统是如何降低噪音的。
机动车的排气系统
排气系统的功用是以尽可能小的排气阻力和噪音，将气缸内的废气排到大气中。排气系统包括排气歧管、排气管、排气净化装置、排气消声装置、隔热部件、弹性吊块等。
一般地，排气系统具有以下一些功用：
(1)引导发动机排气，使各缸废气顺畅的排出；
(2)由于排气门的开闭与活塞往复运动的影响，排气气流呈脉动形式，排气门打开时存在一定的压力，具有一定的能量，气体排出时会产生强烈的排气噪声，气体和声波在管道中摩擦也会产生噪声,因此在排气系统装有排气消声器来降低排气噪声；
(3)降低排气污染物CO,HC,NOX 等的含量，达到排气净化的作用。
机动车排气系统的设计规则
(1)足发动机的排气背压，功率损失比的要求。
(2)排气系统设计能满足现行中华人民共和国法规要求。
(3)排气系统零部件必须能经受1000℃的高温要求以及气流冲击，并保证排气系统可靠性达到10 万公里或者三年(先到者为准)的要求，并要求在三包期内插入损失不得减少6dB(A) 以上，功率损失不得增加3%以上。
(4)排气系统必须满足顾客对噪声的要求，在整个频率范围内应有足够的消声量， 同时力求避免产生气流再生噪声。
(5)消声器在满足消声量的前提下要体积小，重量轻，便于安装和维修，有一个较好的价格性能比。除消声器几何尺寸和管路走向应符合装车的要求外，消声器的尾管应美观大方，表面装饰应与车的总体造型相协调。
排气系统中消音器的设计
1、尺寸及重量
尺寸和重量需根据产品所要达到的性能要求以及底盘空间位置来确定，但是在满足性能要求的基础上，做到尽量小为最好。
2、消声容积的确定
消声容积指排气系统所有消声器的容积之和。消声器的容积决定了其消声量，因此容积确定的正确与否，将直接影响到整车的噪声水平。消音容积越大，消音效果就越好，当然其背压也就越大，功率损失增加。
排气消声器的容量计算，目前行业里还没有一个确切的计算方法。我们通常采用美国NELSON公司的推荐标准:
V=Q€譶€譜st€?1000€?€%m€譱 ）1/2`式中：
V 消声器容积；
n 发动机额定转速，r/min；
i 缸数；
€%m 冲程数；
Vst 发动机排量，
Q 修正系数，一般取2～6（对消声效果要求越高，Q值越大
消声器容积计算经验上取发动机排量的8-10倍，而美国康明斯公司推荐的经验值:消声器的容量一般为发动机排量的6倍左右；而日本日野株式会社推荐的值是：消声器的容量一般为发动机排量的5～6倍左右，可以根据消声器在整车上的布置选择合适的容积，一般考虑噪音的情况下，消声器容积越大越好，但在空间利用和成本上，在满足使用的情况下越小越好。
3、消声器的截面形状
消声器的截面形状尽量避免扁平状，并尽可能往圆形靠近。
4、消声器内部结构
按消声器的消声机理，可分为阻性消声器、抗性消声器和阻抗复合型消声器三类。
目前的汽车消声器的设计中，主要结构采用抗性消声原理，而在其中某些结构则采用阻性原理，而这些阻性消音器也往往是与抗性消音器做成一体而成为混合消音器。
5、消音器性能要求
评价消音器的性能主要从以下几个方面来确定：排气背压、插入损失、功率损失等。
·排气背压
排气背压指发动机装上整套排气系统后，按QC/T 524-1999 设定测点测得的压强(离发动机排气歧管出口或涡轮增压器出口下游75mm 处，在排气连接管里测量，测压头与管内壁齐平，误差不大于€?.2kPa) 。排气背压越高，排气阻力越大，充气效率也就越低，发动机功率、扭矩损失也越大。一般来说，考虑到发动机的功率和扭矩要求，会对排气系统提出一个具体的排气背压要求：
对自然吸气发动机，排气背压一般设定在30€?kPa 。
对增压发动机，排气背压一般设定在40€?0kPa 。
·插入损失以及传递函数
插入损失：消声器的插入损失为装置消声器前后，通过排气口辐射声功率级(或者声压级)之差。如图1所示。
与传递损失只考虑消音元件本身不同，插入损失是考虑一个系统。也就是说除了消音元件本身外，插入损失还包括了声源和出声口(如进气口和排气尾管)的声学特征，因此这种方法是描述整个系统消音效果的最佳表达方式。
传递函数：排气系统传递函数是指空气介质传播所引起的声功率的差值，传递损失没有包括声源和管道终结端的声学特性，它只与自身的结构有关。在评价单个消音元件的消音效果或者初步评估系统的消音性能时，通常用传递损失。传递损失是评价消音元件消音效果最简单的一种方法，具体测量方法如图2所示。
·功率损失比
消声器的功率损失比是发动机在标定工况下，使用消声器前后的发动机功率的差值和没有使用消声器时功率值的百分比。
€%＝[（P1－P2）/ P1]€?00％
对于€%值，QC/T 631－1999《汽车排气消声器技术条件》规定为<8％。
（作者单位:沈阳金杯车辆制造有限公司工程车设计处）
机动车的排气系统
排气系统的功用是以尽可能小的排气阻力和噪音，将气缸内的废气排到大气中。排气系统包括排气歧管、排气管、排气净化装置、排气消声装置、隔热部件、弹性吊块等。
一般地，排气系统具有以下一些功用：
(1)引导发动机排气，使各缸废气顺畅的排出；
(2)由于排气门的开闭与活塞往复运动的影响，排气气流呈脉动形式，排气门打开时存在一定的压力，具有一定的能量，气体排出时会产生强烈的排气噪声，气体和声波在管道中摩擦也会产生噪声,因此在排气系统装有排气消声器来降低排气噪声；
(3)降低排气污染物CO,HC,NOX 等的含量，达到排气净化的作用。
机动车排气系统的设计规则
(1)足发动机的排气背压，功率损失比的要求。
(2)排气系统设计能满足现行中华人民共和国法规要求。
(3)排气系统零部件必须能经受1000℃的高温要求以及气流冲击，并保证排气系统可靠性达到10 万公里或者三年(先到者为准)的要求，并要求在三包期内插入损失不得减少6dB(A) 以上，功率损失不得增加3%以上。
(4)排气系统必须满足顾客对噪声的要求，在整个频率范围内应有足够的消声量， 同时力求避免产生气流再生噪声。
(5)消声器在满足消声量的前提下要体积小，重量轻，便于安装和维修，有一个较好的价格性能比。除消声器几何尺寸和管路走向应符合装车的要求外，消声器的尾管应美观大方，表面装饰应与车的总体造型相协调。
排气系统中消音器的设计
1、尺寸及重量
尺寸和重量需根据产品所要达到的性能要求以及底盘空间位置来确定，但是在满足性能要求的基础上，做到尽量小为最好。
2、消声容积的确定
消声容积指排气系统所有消声器的容积之和。消声器的容积决定了其消声量，因此容积确定的正确与否，将直接影响到整车的噪声水平。消音容积越大，消音效果就越好，当然其背压也就越大，功率损失增加。
排气消声器的容量计算，目前行业里还没有一个确切的计算方法。我们通常采用美国NELSON公司的推荐标准:
V=Q€譶€譜st€?1000€?€%m€譱 ）1/2`式中：
V 消声器容积；
n 发动机额定转速，r/min；
i 缸数；
€%m 冲程数；
Vst 发动机排量，
Q 修正系数，一般取2～6（对消声效果要求越高，Q值越大
消声器容积计算经验上取发动机排量的8-10倍，而美国康明斯公司推荐的经验值:消声器的容量一般为发动机排量的6倍左右；而日本日野株式会社推荐的值是：消声器的容量一般为发动机排量的5～6倍左右，可以根据消声器在整车上的布置选择合适的容积，一般考虑噪音的情况下，消声器容积越大越好，但在空间利用和成本上，在满足使用的情况下越小越好。
3、消声器的截面形状
消声器的截面形状尽量避免扁平状，并尽可能往圆形靠近。
4、消声器内部结构
按消声器的消声机理，可分为阻性消声器、抗性消声器和阻抗复合型消声器三类。
目前的汽车消声器的设计中，主要结构采用抗性消声原理，而在其中某些结构则采用阻性原理，而这些阻性消音器也往往是与抗性消音器做成一体而成为混合消音器。
5、消音器性能要求
评价消音器的性能主要从以下几个方面来确定：排气背压、插入损失、功率损失等。
·排气背压
排气背压指发动机装上整套排气系统后，按QC/T 524-1999 设定测点测得的压强(离发动机排气歧管出口或涡轮增压器出口下游75mm 处，在排气连接管里测量，测压头与管内壁齐平，误差不大于€?.2kPa) 。排气背压越高，排气阻力越大，充气效率也就越低，发动机功率、扭矩损失也越大。一般来说，考虑到发动机的功率和扭矩要求，会对排气系统提出一个具体的排气背压要求：
对自然吸气发动机，排气背压一般设定在30€?kPa 。
对增压发动机，排气背压一般设定在40€?0kPa 。
·插入损失以及传递函数
插入损失：消声器的插入损失为装置消声器前后，通过排气口辐射声功率级(或者声压级)之差。如图1所示。
与传递损失只考虑消音元件本身不同，插入损失是考虑一个系统。也就是说除了消音元件本身外，插入损失还包括了声源和出声口(如进气口和排气尾管)的声学特征，因此这种方法是描述整个系统消音效果的最佳表达方式。
传递函数：排气系统传递函数是指空气介质传播所引起的声功率的差值，传递损失没有包括声源和管道终结端的声学特性，它只与自身的结构有关。在评价单个消音元件的消音效果或者初步评估系统的消音性能时，通常用传递损失。传递损失是评价消音元件消音效果最简单的一种方法，具体测量方法如图2所示。
·功率损失比
消声器的功率损失比是发动机在标定工况下，使用消声器前后的发动机功率的差值和没有使用消声器时功率值的百分比。
€%＝[（P1－P2）/ P1]€?00％
对于€%值，QC/T 631－1999《汽车排气消声器技术条件》规定为<8％。
（作者单位:沈阳金杯车辆制造有限公司工程车设计处）