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《某乘用車排氣系統(tǒng)設計及改進.pdf》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第41卷第6期2012年12月小型內燃機與摩托車SMALLINTERNALCOMBUSTIONENGINEANDMOTORCYCLEV01.41No.6Dec.2012某乘用車排氣系統(tǒng)設計及改進4黃澤好黃一桃楊超吳曉字(重慶理工大學汽車學院汽車零部件制造與測試技術教育部重點實驗室重慶400050)摘要:以消聲器理論計算為基礎,制定預選方案,在GT—Power中建立發(fā)動機模型并進行臺架試驗驗證。再建立發(fā)動機與消聲器耦合的插入損失計算模型和排氣背壓差計算模型,得到消聲器的插入損失值和排氣系統(tǒng)的排氣背壓差值。在預
2、選方案中選擇最好的結果進行優(yōu)化,然后進行仿真和驗證試驗。優(yōu)化后的結果滿足標準QC/T631—2009。關鍵詞:排氣系統(tǒng)消聲器設計乘用車GT—Power中圖分類號:TK413文獻標識碼:A文章編號:1671—0630(2012)06—0062—04DesignandImprovementofPassengerCarExhaustSystemHuangZehao,HuangYitao,YangChao,WuXiaoyuKeyLaboratoryofManufactureandTestTechniquesforA
3、utomobileParts.MinistryofEducation.AutomobileInstitute,ChongqingUniversityofTechnology(Chongqing,400050,China)Abstract:Somepresetschemesareformulatedonthebaseofmufflertheoreticalcalculation.Thegasolineen—gi.emodeliSestablishedusingGT.Powersoftwareandconfir
4、medwithenginetest.AndthesimulationmodelforanalysisinsertionlossanddifferenceofbackpressureofthemufflerisestablishedbycouplingtheengineworkingprocessesandmufilerbasedonGT—power.ThebestresultoftheschemesiSselectedandoptimized.Finallytheoptimizedresultsatisfi
5、edwiththestandardofQC/T631—2009.Keywords:Exhaustsystem,Mufflerdesign,Passengercar,GT-Power1消聲器設計理論1.1排氣系統(tǒng)設計準則消聲器的性能評價指標主要包括消聲性能和空氣動力性能。消聲器的消聲性能的衡量指標:插入損失IL(insertionloss)。插入損失指:安裝消聲器前后,排氣噪聲A計權聲壓級的差值。它直接反映了消聲器對相匹配的發(fā)動機噪聲的消聲效果。消聲器的空氣動力性能的衡量指標是排氣背壓差(difference
6、ofback.pressure),指安裝消聲器與不安裝消聲器用等長排氣管替代時排氣背壓的差值。它反映的是消聲器的阻力(壓力)損失,即氣流通過消聲器時,消聲器進出口端總壓差。對于消聲性能和空氣動力性能,本文分別采用插入損失和排氣背壓差進行評價。1.2確定約束條件的消聲器設計設計開發(fā)的乘用車消聲器其匹配的發(fā)動機的相關參數(shù)見表1。表1發(fā)動機部分主要結構參數(shù)氣缸數(shù)4發(fā)動機的壓縮比9.5點火順序l一3—4—2特征參數(shù)氣缸排列直列式?jīng)_程數(shù)4氣缸幾缸徑/mm93活塞沖程/mill81何參數(shù)連桿長度/mill157以及額定
7、功率為90kw,最大轉矩為198N·m。?;痦椖浚褐貞c市教委科研基金資助項目(KJ090610)。作者簡介:黃澤好(1966一),男,教授,碩士生導師,研究方向為汽車測試技術與方法研究。第6期黃澤好等:某乘用車排氣系統(tǒng)設計及改進63消聲器設計應滿足最新的國家標準,及汽車排氣消聲器技術條件QC/T631—2009,對于Ml類車輛,其發(fā)動機額定功率和額定轉速工況下,額定功率小于100kW,消聲器插入損失不小于24dB,功率損失比小于6%,排氣背壓差不大于25kPa。1.3消聲器設計方法汽車消聲器的設計目前使用
8、最為廣泛的方法是一維有限體積法,這是一種計算流體動態(tài)特性的方法。在商用軟件GT—Power中正是用的此方法對發(fā)動機和消聲器進行耦合仿真H1。該方法首先是建立發(fā)動機的模型,然后計算發(fā)動機在不同工況消聲器的插入損失和排氣背壓差?。本文中消聲器的設計首先由一維平面波理論、半經(jīng)驗和經(jīng)驗公式初步確定幾個設計方案,然后用GT—Power軟件匹配發(fā)動機及排氣系統(tǒng)進行仿真,并通過發(fā)動機臺架試驗對比驗證,從中選擇最優(yōu)方案做進一步優(yōu)