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整車(chē)排氣基本介紹和整車(chē)開(kāi)發(fā)流程

2020-03-27 07:56:48·  來(lái)源：焉知汽車(chē)智造  
　
原創(chuàng)焉知 昨天一、本章說(shuō)明1、本章主題：本章主要簡(jiǎn)單介紹汽車(chē)一般排氣系統(tǒng)的功能，結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的流程。2、內(nèi)容適用范圍：適用于OEM所有裝汽油或柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的
一、本章說(shuō)明

1、本章主題：

本章主要簡(jiǎn)單介紹汽車(chē)一般排氣系統(tǒng)的功能，結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的流程。

2、內(nèi)容適用范圍：

適用于OEM所有裝汽油或柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的M1類(lèi)車(chē)的排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)；

 
二、排氣系統(tǒng)介紹

1、排氣系統(tǒng)功能

排氣系統(tǒng)主要有以下功用：a: 引導(dǎo)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣，使各缸廢氣順暢的排出；b: 降低排氣噪聲（排氣門(mén)的開(kāi)閉與活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)致排氣氣流呈脈動(dòng)形式，排氣門(mén)打開(kāi)時(shí)存在壓力，導(dǎo)致氣體排出時(shí)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的排氣噪聲）；c: 降低排氣，滿足法規(guī)要求（降低及消除排氣污染物CO、HC、NOX等的含量，達(dá)到排氣凈化的作用）；

2、排氣系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)

可以簡(jiǎn)單把排氣系統(tǒng)分為熱端和冷端。一般也把熱端稱(chēng)為催化器總成，把冷端稱(chēng)為消音器總成；可以簡(jiǎn)單分為以下零件：排氣歧管，催化器（起燃-主催 /底盤(pán)-副催），排氣管，排氣凈化裝置，波紋管，連接支架，吊耳，排氣消聲裝置等（消音器也會(huì)分為主消音器和副消音器）。后續(xù)會(huì)一一介紹每個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要求等。

一些高端車(chē)型還會(huì)增加電子消音裝置，例如active valve等來(lái)平衡階次噪聲的影響；

 
3、排氣冷端結(jié)構(gòu)分類(lèi)

典型的排氣冷端消聲系統(tǒng)可以分為：?jiǎn)蜗到y(tǒng)和雙系統(tǒng)。如下圖所示：

 
4、排氣系統(tǒng)子件性能要求

4-1. 排氣歧管：排放性能、流體性能、機(jī)械性能、熱管理性能、密封性能等。

 
4-2. 三元催化器（主催）：排放性能、流體性能、機(jī)械性能、熱管理性能等。

 
4-3. 連接單元：密封性能、連接性能、動(dòng)力學(xué)性能等。

4-4. 掛鉤、支架，橡膠塊：動(dòng)力學(xué)性能、機(jī)械性能、隔振性能等。

4-5. 前后消音器：流體性能、機(jī)械性能、聲學(xué)性能、密封性能等。

三、排氣系統(tǒng)基本性能要求

1、背壓性能

排氣背壓對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性能都有重要影響。排氣背壓指發(fā)動(dòng)機(jī)裝上整套排氣系統(tǒng)后，按QC/T 524設(shè)定測(cè)點(diǎn)測(cè)得的壓強(qiáng)。排氣背壓越高，排氣阻力越大，充氣效率也就越低，發(fā)動(dòng)機(jī)功率、扭矩?fù)p失也越大。一般來(lái)說(shuō)，考慮到發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和扭矩要求，會(huì)對(duì)排氣系統(tǒng)提出一個(gè)具體的排氣背壓要求。

2、氣密性能

氣密性能是指系統(tǒng)的密封性，氣密性能直接影響排放和環(huán)保的要求，也會(huì)造車(chē)噪聲問(wèn)題。

3、排氣性能

排氣性能直接動(dòng)力性能和噪聲問(wèn)題。

4、機(jī)械性能

5、振動(dòng)性能

排氣系統(tǒng)由于受到排氣流的劇烈沖擊，產(chǎn)生強(qiáng)烈振動(dòng)，因此隔振是降低振動(dòng)噪聲很重要的要求，在進(jìn)行排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，要避免與整車(chē)固有頻率范圍重合，應(yīng)盡量做到差距越大越好，一般地，車(chē)身固有頻率在25Hz－34Hz之間，因此排氣系統(tǒng)振動(dòng)頻率不能設(shè)計(jì)在這個(gè)范圍內(nèi)。

6、噪聲要求

排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)能滿足現(xiàn)行中華人民共和國(guó)法規(guī)要求，具體如下：

QC/T 57－1993 汽車(chē)勻速行使車(chē)內(nèi)噪聲測(cè)量方法

GB16170－1996 汽車(chē)定置噪聲限制

QC/T 631－1999 汽車(chē)排氣消聲器性能技術(shù)條件

QC/T 630－1999 汽車(chē)排氣消聲器性能試驗(yàn)方法

GB 1495－2002 汽車(chē)加速行使車(chē)外噪聲限值及測(cè)量方法

QC/T 58－1993 汽車(chē)加速行使車(chē)外噪聲測(cè)量方法

GB/T 14365-2017  聲學(xué) 機(jī)動(dòng)車(chē)輛定置噪聲聲壓級(jí)測(cè)量方法

四. 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)流程

1、主機(jī)廠一般流程簡(jiǎn)單介紹

1-1. 零部件的開(kāi)發(fā)分為方案（布置）設(shè)計(jì)，零部件設(shè)計(jì)，系統(tǒng)匹配設(shè)計(jì)，零部件及系統(tǒng)驗(yàn)證，樣件驗(yàn)證，整車(chē)搭載驗(yàn)證，生產(chǎn)批準(zhǔn)。

1-2. 零件開(kāi)發(fā)流程是整車(chē)開(kāi)發(fā)過(guò)程的一部分，一臺(tái)車(chē)有1W+個(gè)獨(dú)立零件組成，每個(gè)零件的開(kāi)發(fā)周期按時(shí)保質(zhì)的進(jìn)行，都整車(chē)節(jié)點(diǎn)都至關(guān)重要。

1-3. 汽車(chē)零部件的開(kāi)發(fā)都是有藍(lán)板的，很少是從0做起的，更多是單個(gè)方案的組合及驗(yàn)證過(guò)程。

2、排氣系統(tǒng)整車(chē)開(kāi)發(fā)流程簡(jiǎn)介

如下簡(jiǎn)單圖表，從設(shè)計(jì)到驗(yàn)證階段介紹排氣系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)流程；



五. 小結(jié)

排氣系統(tǒng)較難的部分在歧管，催化器和消音器的設(shè)計(jì)及系統(tǒng)匹配。本章介紹盡量采用簡(jiǎn)單易懂的語(yǔ)言，初步簡(jiǎn)單介紹排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和相關(guān)的整車(chē)開(kāi)發(fā)流程。后續(xù)將深入探討排氣系統(tǒng)零部件和整車(chē)性能要求。
 
 
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