BY00-J-04-2013-05汽车排气系统用不锈钢暂行供货技术条件(2013修订)

车辆排气系统设计规范

车辆排气系统设计规范

车辆排气系统设计规范 1、目的 随着环保法规对车辆排放的要求越来越高，排气系统在车辆的系统组成和系统设计中，越来越占有重要的地位。为使排气系统满足各阶段国家及地方法规的要求，提高对排气系统的设计和制造质量水平，需对车辆的排气系统的设计提出较规范的要求，以便在设计和制造过程中，参照执行。 2、设计规范 2.1 排气系统及消声器的设计输入 2.1.1 车辆产品的排气系统的配置和走向，依所配车辆的总体结构布置的需要来设计。而消声器的性能开发则需要依所配发动机及其对排气系统的具体要求。在初步设计选型时，应将发动机的有关性能参数及其上的关键件的基准要素等（如曲轴箱后端面与曲轴主轴线的交点坐标、动力线偏移量及倾角等），作为设计条件输入设计，作为消声器选型及性能开发的依据之一。并根据国家、地方及企业有关法规和标准的要求，对系统和消声器的性能设计目标提出要求，见附录1。 2.1.2 排气系统及其消声器在进行初步选型设计时，必须对系统进行结构方案分析和匹配计算分析，并提供选型设计分析报告，见附录2。 2.2 设计原则 2.2.1 排气系统及其消声器的设计，应使排气阻力尽可能的小，以使其对发动机的功率损失尽可能小。 2.2.2 排气系统及其消声器要有较好的音质和较低的音强，即应有较大的插入损失。 2.2.3 排气系统及其消声器要有较好的外观和内在质量及较长的使用寿命。 2.3 排气系统的设计要求和布置 2.3.1 排气管内径的确定在结构布置允许的情况下，排气管内径应尽可能大些，以降低管道内得气流速度，减少气流阻力产生的功率损失和再生噪声。一般应≥发动机排气歧管出口内径。或根据发动机排量等参数，按公式(1) 计算初步确定排气管内径。 D=2 √Q/(πV) (1) 式中：Q—发动机排量；V—气流速度，一般取50~60 m/s 。 2.3.2 排气管的布置和转弯，应使排气尽可能顺畅。管的中心转弯半径一般应≥（1.5~2）D，其折弯成型角应大于90o，以大于120o为宜。整个系统的管道转弯数应尽可能少，一 １

汽车排气系统CADCAE集成开发方法

汽车排气系统CAD/CAE集成开发方法 华中科技大学张杰金国栋钟绍华傅强 摘要：本文探讨了一种新颖的汽车排气系统CAD/CAE 集成开发的思路和方法，此法将传统的经验设计理论与先进的专业软件应用结合起来。首先明确系统的需求和目标，然后建立起排气系统集成开发的环境，运用软件工程的思想进行整体规划和程序开发的模块化，这种设计方法在很大程度上提高了设计精度和功效。文中以消声器为例给出了其设计方法和在软件上实现的流程图。 关键词：排气系统集成开发催化转换器消声器 1 排气系统开发现状分析 日益严格的排放法规和人类环境意识的增强对汽车节能净化提出了高标准的要求，而排气系统作为现代内燃机动力汽车的一个重要总成，其性能直接决定了发动机排气损失以及污染物和气动噪声的排放量，因此如何对排气系统进行有效的设计分析，如何使其与发动机合理匹配等，就成为现代汽车节能与净化的关键技术之一。 在我国长期以来，汽车排气系统的开发仍然停留在各部件单一设计，依赖简单理论估算、经验设计和大量试验的基础上[1]，这样不仅费时费力，给排气系统结构和性能的进一步优化带来困难；而且，单独对消声器或催化器局部分散设计不能完全反映排气系统的整体耦合特征，难以设计出令人满意的产品。随着计算机软硬件技术以及计算流体力学(CFD)等仿真分析软件的飞速发展，一些商用软件逐渐完善，成为研究设计人员的有效工具。例如通过对催化器和消声器进行数值模拟研究其阻力特性等[2]，这一方面为结构优化提供充分的理论指导，另一方面也大大降低了实际试验的工作量，缩短设计周期，并且可以探索多种可能设计。 然而单一的商用软件往往不能满足复杂系统的整体开发，而需要选择相关软件进行二次开发和科学集成。目前针对整个排气系统进行集成开发研究的还未见报道。为满足排气系统模块供应商产品开发的需要，我们选择了一些有专业特点的设计与分析软件，以数据库管理系统为纽带，以VC++为开发语言，对这些软件进行了集成和二次开发，初步完成了汽车排气系统CAD/CAE 软件，使其能在一个用户界面下完成整个排气系统的设计（CAD）与分析（CAE）功能，使传统的经验设计向精确的理论设计过渡，很大程度上提高了设计精度和功效。 2 排气系统CAD/CAE 系统的任务和功能 2.1 任务要求

排气系统设计开发指南

汽车有限公司 . 01 页次：1/7 版次：

1. 主题与适用范围 1.1 主题 本指南制订了与汽车发动机相匹配的消声排气系统的开发流程及设计指南； 1.2 适用范围 本指南适用于汽车消声排气系统的设计开发 2. 参考标准和相关文件 QC/T 631—1999 汽车排气消声器技术条件 QC/T 630—1999 汽车排气消声器性能试验方法 QC/T 58—1993 汽车加速行驶车外噪声测量方法 QC/T 10125—1997人造气氛腐蚀试验盐雾试验 3.定义 3.1 排气消声器 排气消声器是具有吸声衬里或特殊形式的气流管道，可有效的降低气流噪声的装置。 3.2 插入损失 消声器的插入损失为装消声器前后，通过排气口辐射的声功率级之差。 3.3 排气背压 按QC/T524设置排气背压测量点，当分别带消声器和带空管时，测点处的相对压力值之差。 3.4 功率损失比 消声器的功率损失比是指发动机在标定的工况下，使用消声器前后的功率差值和没有使用消声器时功率的百分比。 4.开发流程及设计指南 4.1 接受产品开发任务并做好开发前的准备工作 开发之初，需要了解如下信息，作为设计输入： 1、发动机的排量、额定功率、额定扭矩等相关参数； 2、整车底盘走向，空间布局； 3、发动机对排气背压、功率损失比的要求； 4、噪声标准的制定； （1）、插入损失大于35dB； （2）、整车车外加速噪声小于74 dB；

4.2 方案设计 1、消声器的容量设计计算 消声器的容量关系到发动机的功率和扭矩，因此容量的设计将决定整车的动力性。一般地，消声器的容量有如下的计算公式： Ｖm＝k×P Ｖm＝消声器的容量（L） K＝0.14 P＝输出功率(Ps) 2、消声器的位置确定

排气系统设计开发指南

1.1 主题 本指南制订了与汽车发动机相匹配的消声排气系统的开发流程及设计指南； 1.2 适用范围 本指南适用于汽车消声排气系统的设计开发

2. 参考标准和相关文件 QC/T 631—1999 汽车排气消声器技术条件 QC/T 630—1999 汽车排气消声器性能试验方法 QC/T 58—1993 汽车加速行驶车外噪声测量方法 QC/T 10125—1997 人造气氛腐蚀试验盐雾试验 3.定义 3.1 排气消声器 排气消声器是具有吸声衬里或特殊形式的气流管道，可有效的降低气流噪声的装置。 3.2 插入损失 消声器的插入损失为装消声器前后，通过排气口辐射的声功率级之差。 3.3 排气背压 按QC/T524设置排气背压测量点，当分别带消声器和带空管时，测点处的相对压力值之差。 3.4 功率损失比 消声器的功率损失比是指发动机在标定的工况下，使用消声器前后的功率差值和没有使用消声器时功率的百分比。 4.开发流程及设计指南 4.1 接受产品开发任务并做好开发前的准备工作 开发之初，需要了解如下信息，作为设计输入： 1、发动机的排量、额定功率、额定扭矩等相关参数； 2、整车底盘走向，空间布局； 3、发动机对排气背压、功率损失比的要求； 4、噪声标准的制定； （1）、插入损失大于35dB； （2）、整车车外加速噪声小于74 dB； 4.2 方案设计 1、消声器的容量设计计算 消声器的容量关系到发动机的功率和扭矩，因此容量的设计将决定整车的动力性。一般地，消声器的容量有如下的计算公式： Ｖm＝k×P Ｖm＝消声器的容量（L） K＝0.14 P＝输出功率(Ps) 2、消声器的位置确定

汽车排气系统用不锈钢焊管

汽车排气系统用不锈钢焊管 一、不锈钢焊管在汽车工业中的应用 汽车用焊接钢管是精密焊管中最主要的品种之一。汽车用焊接钢管主要品种有汽车传动轴用管、汽车消音器用管、汽车冷凝器用管、汽车排气用管以及汽车操纵轴用管、汽车推力管、汽车减震器储油管等。汽车半轴套管用无缝钢管（GB3088-82）是制造汽车半轴套管及驱动桥桥壳轴管所用的优质碳素结构钢和合金结构钢热轧无缝钢管。 不锈钢焊管在汽车工业中应用最多的是排气系统，占汽车不锈钢总用量的1/2 以上，80%为铁素体不锈钢。汽车发动机产生的废气通过废气进气管、前管、软管、转换器、中心管最后从消声器中流出。一般选用409L、439M、436L的材质来生产排气管，其特点是抗高温下的腐蚀性能好和高温条件下的强度良好，而且清洁、环保，是目前汽车行业中使用最多的排气管材料，已得到行业公认。据测算，汽车用到的不锈钢管占到整个下游用户对不锈钢管用量的大约1.5%，而不锈钢无缝管和焊管的使用比例大约为2：1。每辆汽车使用不锈钢焊管在24～30kg之间，主要应用于三无净化器和排气管等。 随着我国经济的高速发展和人在生活水平的提高，汽车已成为人民日常的代步工具，而不是一种奢侈品，随着汽车产量的提高，不锈钢焊管在汽车行业将得到更广泛应用。 据汽车网统计，我国2008年汽车产量960万辆，消耗不锈钢焊管量在50000t左右；2009年，我国的汽车产量为1350万辆，如果全部选用不锈钢焊管作为排气管的原材料，年消耗不锈钢焊管30万

t以上。由于不锈钢焊管具有许多优良的品质，再加上工艺的进步，不锈钢焊管材料将在汽车行业中占有更重要的位置。 二、汽车工业概况和汽车用不锈钢焊管发展趋势分析 1、国汽车工业概况 中国主要汽车生产基地分布图 ：跃升全国第一大整车生产基地，自主阵容强大 2014年，汽车达成260万台年产目标，汽车产量全国占比超过11%，超越、和等国其他汽车产业基地，跃升为全国第一大整车生产基地，自主品牌贡献尤为抢眼。

汽车排气系统研究分析及发展趋势预测

2016-2020年中国汽车排气系统行业现状分析与发展前景研究报告 报告编号：1881129

行业市场研究属于企业战略研究范畴，作为当前应用最为广泛的咨询服务，其研究成果以报告形式呈现，通常包含以下内容： 一份专业的行业研究报告，注重指导企业或投资者了解该行业整体发展态势及经济运行状况，旨在为企业或投资者提供方向性的思路和参考。 一份有价值的行业研究报告，可以完成对行业系统、完整的调研分析工作，使决策者在阅读完行业研究报告后，能够清楚地了解该行业市场现状和发展前景趋势，确保了决策方向的正确性和科学性。 中国产业调研网https://www.sodocs.net/doc/4a3052240.html, 基于多年来对客户需求的深入了解，全面系统地研究了该行业市场现状及发展前景，注重信息的时效性，从而更好地把握市场变化和行业发展趋势。投资机会分析 市场规模分析 市场供需状况 产业竞争格局 行业发展现状 发展前景趋势 行业宏观背景 重点企业分析 行业政策法规 行业研究报告

一、基本信息 报告名称：2016-2020年中国汽车排气系统行业现状分析与发展前景研究报告 报告编号：1881129←咨询时，请说明此编号。 优惠价：￥7200 元可开具增值税专用发票 Email： 网上阅读：_JiaoTongYunShu/29/QiChePaiQiXiTongFaZhanXianZhuangFenXiQianJingY uCe.html 温馨提示：如需英文、日文等其他语言版本，请与我们联系。 二、内容介绍 2016-2020年中国汽车排气系统行业现状分析与发展前景研究报告是对汽车排气系统行业进行全面的阐述和论证，对研究过程中所获取的资料进行全面系统的整理和分析，通过图表、统计结果及文献资料，或以纵向的发展过程，或横向类别分析提出论点、分析论据，进行论证。2016-2020年中国汽车排气系统行业现状分析与发展前景研究报告如实地反映了汽车排气系统行业客观情况，一切叙述、说明、推断、引用恰如其分，文字、用词表达准确，概念表述科学化。 2016-2020年中国汽车排气系统行业现状分析与发展前景研究报告揭示了汽车排气系统市场潜在需求与机会，为战略投资者选择恰当的投资时机和公司领导层做战略规划提供准确的市场情报信息及科学的决策依据，同时对银行信贷部门也具有极大的参考价值。 正文目录 第一章全球及中国汽车市场与产业 1.1 全球汽车市场 1.2 全球汽车产业 第二章中国汽车市场与产业 2.1 中国汽车市场概览 2.2 中国汽车市场近况

排气系统设计

奇瑞汽车有限公司设计指南 编制： 审核： 批准： 发动机工程研究一院

目录 一、主题与适用范围 1、主题 2、适用范围 二、排气消声系统的总成说明及功用 三、设计应用 1、设计规则和输入 2、设计参数的设定 2.1 尺寸及重量 2.2 排气背压 2.3 功率损失比 2.4 净化效率 2.5 加速行驶车外噪声 2.6 插入损失以及传递函数 2.6.1 插入损失 2.6.2 传递函数 2.7 尾管噪声 2.8 定置噪声 2.9 振动 3、系统及零部件的设计 3.1 系统布置 3.1.1 布置原则 3.1.2 间隙要求 3.1.3 吊钩位置的选取

3.1.4 氧传感器孔的布置 3.2 消声器的容积确定 3.3 排气管径的选取 3.4 消声器 3.4.1 消声器的截面形状 3.4.2 消声器内部结构 3.5 净化装置 3.6 补偿器 3.6.1 波纹管 3.6.2 球形连接 3.7 橡胶吊环 3.8 隔热部件 3.9 材料选择 3.9.1 排气管、消声器内组件 3.9.2 消声器外壳体 四、排气消声系统的设计开发流程 五、修订说明 六、参考文献列表

一、主题与适用范围 1、主题: 本指南规定了与汽车发动机相匹配的排气消声系统的系统匹配，零部件设计以及开发的流程等。 2、适用范围: 本指南适用于奇瑞所有装汽油或柴油发动机的M1类车的排气消声系统设计二、排气消声系统的总成说明及功用 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,NO X等的含量，达到排气净化的作用； 注：在本指南中，我们将只介绍排气管和排气消声装置的详细设计，对排气歧管和排气净化装置的详细设计见其他设计指南。 典型的排气消声系统如图1所示： 图1 三、设计应用

汽车排气系统设计原则分析

汽车排气系统设计原则分析 摘要：汽车排气系统是传统燃油发动机管理系统的重要组成部分之一。排气系统承担了控制排气污染、降低排气噪声的重要功能，同时排气系统承受着500℃到900℃的高温，是汽车构造中最主要的热源之一。为了减少排气系统高温对周边件功能、耐久性能的影响，文章从总布置设计角度出发，分析了排气系统与周边件间隙确定方法及周边件隔热防护措施，从而避免了由于间隙过小及隔热防护不到位引发的火烧车现象和周边件功能、耐久性能失效问题。 关键词：排气系统；周边件；隔热防护；间隙 1引言 汽车排气系统是传统燃油发动机管理系统的重要组成部分之一，其负责将发动机工作过程中燃烧的废气排放到大气中，对尾气净化、噪声降低起着非常关键的作用[1]。排气系统与发动机增压器出口相连，布置在底盘下方，且承受着500℃到900℃的高温，是汽车构造中最主要的热源之一。排气系统主要分为热端和冷端。热端由三元催化转化器总成、颗粒捕捉器和支架等组成。冷端由消声器总成、连接管路和橡胶吊挂等组成。排气系统热端与增压器出口相连，最高温度可达到900℃以上，排气系统冷端通过法兰与热端相连，温度相对较低，但靠近热端处的最高温度也可达到500℃以上。排气系统周边件复杂多样，汽车工作时，排气系统表面温度很高，由于受到车身、底盘等系统的影响，排气系统周边难免会布置一些耐受温度较低的零部件。受周边件耐热、耐久性能要求的影响，周边件与排气系统的设计间隙在排气系统设计布置中至关重要。间隙过小，排气系统辐射到周边件上的温度超过其耐温要求易导致周边件功能失效、耐久老化，严重者可引发火烧车问题。间隙过大，易造成布置空间的浪费。为了更好地避免由于间隙问题及隔热防护不到位引发的火烧车现象和周边件功能、耐久性能失效问题，本文着重阐述了总布置设计时，排气系统与周边件间隙确定原则及周边件隔热防护措施。 2排气系统与周边件设计间隙确定原则 2.1设计要求对标法。总布置设计初期，排气系统与周边件间隙应满足保安防灾要求，如表1所示[2]。排气系统与周边件间隙要求主要是经过前期大量的设计验证及对标标杆车并参考各大车企设计要求总结而来。总布置设计初期，保安防灾要求是校核并确定数据设计间隙的第一依据。 2.2温度场仿真分析法。总布置设计初期，由于受整车布置空间的影响，排气系统与周边件间隙无法满足设计要求的方案是不可避免的。为了保证方案的可行性，需进行温度场仿真分析，以验证排气系统辐射到周边件上的温度是否满足其耐温要求，确保周边功能件正常

汽车排气系统毕业设计

汽车排气系统毕业设计 篇一：车辆排气系统设计规范 车辆排气系统设计规范 车辆排气系统设计规范 1、目的 随着环保法规对车辆排放的要求越来越高，排气系统在车辆的系统组成和系统设计中，越来越占有重要的地位。为使排气系统满(本文来自：小草范文网:汽车排气系统毕业设计)足各阶段国家及地方法规的要求，提高对排气系统的设计和制造质量水平，需对车辆的排气系统的设计提出较规范的要求，以便在设计和制造过程中，参照执行。 2、设计规范 2.1 排气系统及消声器的设计输入 2.1.1 车辆产品的排气系统的配置和走向，依所配车辆的总体结构布置的需要来设计。而消声器的性能开发则需要依所配发动机及其对排气系统的具体要求。在初步设计选型时，应将发动机的有关性能参数及其上的关键件的基准要素等（如曲轴箱后端面与曲轴主轴线的交点坐标、动力线偏移量及倾角等），作为设计条件输入设计，作为消声器选型及性能开发的依据之一。并根据国家、地方及企业有关法规和标准的要求，对系统和消声器的性能设计目标提出要求，

见附录1。 2.1.2 排气系统及其消声器在进行初步选型设计时，必须对系统进行结构方案分析和匹配计算分析，并提供选型设计分析报告，见附录2。 2.2 设计原则 2.2.1 排气系统及其消声器的设计，应使排气阻力尽可能的小，以使其对发动机的功率损失尽可能小。 2.2.2 排气系统及其消声器要有较好的音质和较低的音强，即应有较大的插入损失。 2.2.3 排气系统及其消声器要有较好的外观和内在质量及较长的使用寿命。 2.3 排气系统的设计要求和布置 2.3.1 排气管内径的确定在结构布置允许的情况下，排气管内径应尽可能大些，以降低管道内得气流速度，减少气流阻力产生的功率损失和再生噪声。一般应≥发动机排气歧管出口内径。或根据发动机排量等参数，按公式 (1) 计算初步确定排气管内径。 D=2 Q/(πV) ????????????????????（1） 式中：Q—发动机排量； V—气流速度，一般取 50~60 m/s 。 2.3.2 排气管的布置和转弯，应使排气尽可能顺畅。

汽车进排气系统分析

电子科学与工程系 汽车服务工程专业学年论文汽车进排气系统分析 姓名：吴刚 学号：0932120143 年级：汽车服务工程0901B 完成日期：2011年5月22日

汽车进排气系统分析 摘要：为了满足节能环保，低碳社会的发展需要，许多新技术被应用到发动机上。目前应用最为广泛的可变凸轮相位技术效果明显，实现起来相对容易是通过控制进排气门开启时刻来提高充气量并内部废气在循环来降低排放，即在怠速区域，采用较小的气门重叠角，避免各缸内新鲜空气影响进气系统回流，以保证怠速稳定性；在发动机高速转速区域推迟进气门关闭，减少流动阻力和利用过后充气，以提高冲量系数来实现大功率；在中等转速区域控制进气门较早关闭，以提高进气效率来实现大扭矩[1-3]。 关键词：气门相位；气门重叠角；充气效率；可变进气歧管；增压 前言 近年来，说到发动机消费者最关心的莫过于发动机的动力，油耗，噪音之类的性能。当然动力是发动机最重要的性能，不过，通常能了解发动机的性能渠道很有限，只能通过厂家公布的发动机参数来判断发动机的各方面性能，这些数据，都是在理论状态下测得的，而且各个厂家的测试方法都有少许区别，所以厂家公布的功率，扭矩，油耗等参数，并不能完全代表汽车的实际性能。 对发动机动力性影响最大的是发动机排量。理论上，排量越大的发动机能产生的功率就越大。在相同排量下，功率越大说明发动机工作效率越高。这就意味着燃烧同样多的空气和汽油能释放出来的热量和把热量转换成动能的能力也越强。作为现代汽车发动机，通常都是向着提高发动机工作效率的目标进行改进发展的。 1．采用多进气门技术 在上世纪80年代全球各大厂家都还采用每个气缸两气门进排气（一个气门进气，一个气门排气）的时候，日本的厂家就开发出了多气门的发动机，所谓多气门就是指发动机的进排气门大于两个的配气方式。而当时日本厂家大力发展的主要是每缸四气门的多气门设计。对于较早的2气门来说，4气门使用两个气门进气两个气门排气。这样的设计有两个很大的好处，一个好处是能够提高进排气门的面积。从流体力学的知识我们可以知道，截面积越大，那么高速气流的流量

汽车排气系统材料介绍

汽车排气系统的构成和使用的材料 汽车排气系统从靠近发动机的方向开始，由排气歧管、前管、挠性管、催化转换器、中心管、主消音器和末端管等7个零部件构成。根据车种的不同，有的安装了数个催化转换器，有的安装了副消音器。 1.1排气歧管 排气歧管是靠近发动机的部分，由于排出气体的温度高达900℃，因此要求材料具有良好的抗氧化性、高温强度和热疲劳特性。而且，为能进行复杂的形状加工，还要求材料应具有良好的成形性。采用不锈钢制作的排气歧管根据其构造的不同，可以分为两类。一类是将钢板冲压后焊接而成，另一类是将钢管弯曲后焊接而成，对于后者，还有的使用双重管构造的钢管。 用作排气歧管的不锈钢有奥氏体系不锈钢和铁素体系不锈钢等两种。奥氏体系不锈钢具有良好的高温强度，但由于容易发生氧化皮剥落，因此在抗氧化性方面不如铁素体系不锈钢。作为使用的钢种有SUS304（18Cr-8Ni）和SUS XM15J1 （18Cr-13Ni-4Si）。另一方面，铁素体系不锈钢虽然抗氧化性好，但高温强度不如奥氏体系不锈钢。由于热膨胀系数小，因此在热疲劳特性方面有利。作为使用钢种有SUH409L（11Cr-Ti-LC）和SUS430J1L（18Cr-0.5Cu-Nb-LC，N），但近年来随着废气排放规定的强化，排气温度呈高温化的趋势，据说有的高达950℃。在这种情况下，可以使用SUS444（19Cr-2Mo）系不锈钢。另外，作为降低成本的材料，还有的使用了降低Cr量的SUS429（15Cr）系不锈钢。采用双重管的排气歧管通常是内管使用奥氏体系不锈钢，外管使用铁素体系不锈钢。 1.2前管 前管使用的材料有SHU409L、SUS436L（17Cr-1Mo-LC，N），SUS430J1L等铁素体系不锈钢，但在采用中空双重时，还有的使用奥氏体系不锈钢作内管。 作为今后的发展趋势，低成本、抗氧化性和热疲劳特性好的铁素体系不锈钢毫无疑问将成为主流。尤其是，由于排气温度的高温化和管子的薄壁化，可以认为将采用高温性能更好的钢种，如SUS429级。 1.3挠性管 挠性管由蛇腹状的双重管和用不锈钢钢丝网将其包裹起来的外编带构成。从使用性能来看，要求具有高温疲劳性，为了做成蛇腹形状，还要求它具有加工性。尤其是，在寒冷地区为防止道路冻结使用了化雪盐，因此要求管的外侧还应具有耐高温盐害腐蚀性。 使用的材料主要是SUS304。但是，由于在寒冷地区为防止道路冻结使用了化雪盐，要求管的外侧还应具有耐高温盐害腐蚀性，因此使用了添加Si、增加Ni添加量的耐高温盐害腐蚀性能更高的SUS XM15J1。最近，开始已使用SUS316L

基于CFD数值模拟的汽车排气系统结构分析_谷芳

第25卷(2007)第4期 内　燃　机　学　报 T ransaction s of CS I CE V o.l 25(2007)N o .4　 文章编号:1000-0909(2007)04-0358-06 25-058　 收稿日期:2006-10-21;修回日期:2007-01-11。 基金项目:天津市科委科技攻关项目(043185111-8);天津市应用基础研究计划项目(07J CYBJ C06700)。 作者简介:谷　芳,博士后,E -m ail :gu fang76@163.co m 。 基于CFD 数值模拟的汽车排气系统结构分析 谷　芳 1,2 ,刘伯潭2,李洪亮2,潘书杰 2 (1.天津大学化学工程联合国家重点实验室,天津300072;2.天津市机动车尾气催化与净化工程中心,天津300457) 摘要:采用台架试验与计算流体力学(CFD )数值模拟相结合的方法,对某款汽车排气系统进行结构优化,以降低其排气背压。根据台架试验结果,划分了原排气系统中紧耦合催化转化器、二级催化转化器、主消声器和副消声器等各部件对整个排气背压的贡献量。通过CFD 数值计算,详细分析了原排气系统中的流动特性,找到各部分排气背压的产生原因。结合台架试验和CFD 的分析结果,对原始方案进行了针对性的结构优化。优化方案的排气背压比原始方案的排气背压平均下降了40%左右,最大排气背压由原来的90kPa 下降到改进后的51kP a 左右,达到了设计要求。关键词:排气系统;计算流体力学;优化设计中图分类号:TK 402 文献标志码:A Structural Analyses for the Veh icle Exhaust Syste m Based on CFD Sm i ulation GU Fang 1,2 ,LI U Bo -tan 2 ,L IH ong -li a ng 2 ,PAN Shu -ji e 2 (1.S tate K ey L aboratory of Chem ical Enginee ri ng ,T ian jin U niversity ,T ian jin 300072,China ;2.T i anji n Eng inee ri ng Center fo r C ata l y tic P urifica tion o f V eh icle Exhaust ,T ian ji n 300457,China ) Ab st ract :The str uct ural opti m al designs ai m ed t o decr ease t he high back -pr essur e of a vehic l e exhaust syste m were acco m plished w it h the benc h test and co mputa tiona l fl uid dyna m ics (CFD )si m u l ation .Based on the r esu lts o f benc h test for the pri m ar y exhaust syst e m ,contributions fr o m the close coupling cata l ytic convert e r ,t he t wo -stage catalytic converter ,t he m ain m uffler and t he auxiliar y muffler for the whole bac k -pressure were c l assified .A nd the flo w c har acteristics o f the pri m ar y exhaust syste m were a lso analyzed in de t a ils by CFD si m u l a tion ,which r evea l ed the m ain r easons of the high exhaust back -pres -sure .Based on t he results of t he benc h test and the CFD si m u l a tion ,a se ries of directed designs f o r the exhaust syst e m w er e proposed .Therefore ,bac k -pr essure of t he opti m al exhaust syst e m decreases by 40%aver age l y than that of the pri m ar y one .The highest exhaust back -pressur e decreases fr o m 90kPa to 51kPa . K ey words :Exhaust syste m ;Co m putational flui d dyna m ic ;O pti m a l desi gn 引言 采用数值模拟与台架试验相结合的方法来开发汽车排气系统,可以减少试验量,缩短设计周期,降低设计成本[1] 。为此,本文以降低排气背压为设计目标, 讨论了基于台架试验和三维CFD (Co m pu tational F l u id Dyna m ics ,计算流体力学)数值计算的某款汽车排气系统优化设计过程。三维CFD 模拟技术在汽车排气系 统优化设计中的成功应用,必将为现代汽车零配件的优化设计开辟新的思路和方向。 1　原始方案 图1是某款汽车排气系统的结构图,主要包括:排 气管、紧耦合催化转化器、二级催化转化器、主消声器和副消声器等部件。其中,二级催化转化器为椭圆截面载体、主消声器为阻抗结合式消声器,副消声器为阻 DOI 牶牨牥牣牨牰牪牫牰牤j 牣cn ki 牣nrjxb 牣牪牥牥牱牣牥牬牣牥牥牨

汽车排气系统设计与开发工程规范

汽车排气系统设计与开发工程规范

Q/CC 汽车排气系统设计与开发 Exhaust System Design & Developping 长城汽车股份有限公司发布

前言................................... II 1 范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 术语 (2) 4 一般要求 (4) 5 项目实施内容及程序 (7) 6 设计开发主要工具与试验/测试设备要求 (11) 7 坐标系与有限元几何结构 (12) 8 排气系统CAE结构分析 (14) 9 系统试验方法与要求 (15) 附录A 排气系统正向设计开发程序流程图 (16) 附录B 排气系统逆向设计开发程序流程图 (17) 附录C 排气系统主要试验/测试设备/仪器要求.. 19 附录D 排气系统开发资料准备清单 (21)

前言 为规范汽车排气系统设计与开发，特制定本标准。 本标准起草时主要参考了国内外主要汽车生产企业和排气系统企业的最新相关工程规范。 本规范由长城汽车股份有限公司提出。 本规范由长城汽车股份有限公司归口。 本标准起草单位：长城汽车股份有限公司。 本标准主要起草人：。

汽车排气系统设计与开发工程规范 1 范围 本标准规定了汽车排气系统设计与开发的基本内容与要求。 本标准适用于M 类和N 类机动车辆用的排气系统设计与开发。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB18352.3 轻型汽车排气污染物排放限值与试验方法（中国Ⅲ、Ⅳ阶段） GB1495 汽车加速行驶车外噪声限值与试验方法 GB16170 汽车定置噪声限值 GB/T 14365 车辆定置噪声测试方法 QC/T 631 汽车消声器总成技术条件与试验方法GB/T 15089 机动车辆及挂车分类

汽车排气系统的四大组成部分

包括排气支管、排气管、消声器和排气净化装置（三元催化）四个部分。 通常说的排气管是泛指这四个部分的。不是专业上说的排气管，专业上的排气管还分后排气管和排气尾管。（如图） 排气系统的功能是以尽可能小的排气阻力和噪声，将气缸内的废气排到大气中。围绕阻力和噪声设计了排气管。（为了好叫，我也把汽车的排气系统简叫排气管，以下同） 要使发动机工作的好，大家都知道，进气要足、排气要畅。进气足、我们在讲空滤时已讲了，这里我们专讲排气畅。 排气畅可以使发动机的功率和扭距都有相应的提高。所以有人在排气畅上动了脑筋，常见的有“响喉”等，我们说换上“响喉”是不是就等于功率和扭距都有相应都提高了呐？我说不是，因为排气畅要整个排气系统都畅，才会使发动机的功率和扭距都有相应的提高。光换后面那一段是不起多大作用的，好比细水管接个大龙头并不能多放水的道理一样。 说起细水管我们就要从排气门排出废气开始讲； 排气门排出废气开始，先进入排气支管，然后汇总到柔性排气管、再通过三元催化、后排气管、消声器到排气尾管。你们看看“响喉”改善了哪些部分？其中只要有一段“细水管”没改，那么还是细水管接个大龙头，除了给你增加一点雄赳赳的噪音外，其它是没有好处的。 回过头来，我们还说正题； 直列发动机的排气过程就如我上述的过程，这种排气系统称作单排气系统。奇瑞就是这种单排气系统。 此主题相关图片如下：：

V型发动机有两个排气支管，两个排气支管通过一条叉型管将两个排气支管连接到一个排气管上和上述的途经一样,共用一个催化、一个削声器、一条排气尾管。所以还是叫单排气系统。 但有的V型发动机有两个排气支管，各用一套催化、一个削声器、一条排气尾管的，就叫双排气系统了，有的车尾不就可以看到两个排气口，那就是双排气系统。（如图） 一般排气管由铸铁或球墨铸铁制造。但现在用不锈钢排气支管的车越来越多，其原因是不锈钢重量轻、耐旧性好，同时内壁光滑，排气阻力小。但成本高，所以又有了高强度、耐高温的工程塑料替代的，象QY是球墨铸铁制造排气支管、DAZZ又是用不锈钢排气支管。 此主题相关图片如下： 排气支管的形状十分重要，一般人以为越短越好。短了废气可以早点排出，阻力好小，其实不然。太短排气是要倒流的，因此是越长越好，尽量利用惯性排气。又因为各缸的排气最后是汇在一起的，而各缸排气的时间也不同，相互要引起干扰。所以各缸的支管要做得相互独立，长度相等。如下图捷达的（奇瑞是并成一个口）。， 又因为要引起干扰，所以把1、4缸排气支管并在一起，把2、3缸排气支管并在一起，然后再把并好的支管再又并成一路。 这里是各缸排气的汇总处，此处振动当然最大，我们军友就是在这里摘掉的挂钩，把本来与防火墙（车架）的连接处隔离了。噪音当然是减小许多，应该说这是设计中的败笔，但浦东老扬曾去信问过奇瑞车，半年来厂方至今没有回答。在事实面前为什么不能回答呐？我看也许有个隐痛；因为这里同样也是个受力点，受力后我们先不说它断，因为一断，巨大的响声会提醒大家去修理，厂方也不会冒这个风险来承担责任。 而最怕的是因受力震动使接逢泄漏，大漏可以方便地查出，微漏由废气引起的气扰影响发动机，查起来就烦了，这种怠速不稳，无故熄火、发动机抖动会使人去查别处，不容易想到是废气气扰； ：

汽车排气系统总体设计开题报告

毕业设计（论文）开题报告 系（部）：机械工程系2011年3月20日（学生填表）课题名称汽车排气系统总体设计 学生姓名专业班级课题类型应用型 指导教师职称课题来源生产 1.综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义 汽车排气系统的构成和使用的材料 汽车排气系统从靠近发动机的方向开始，由排气歧管、前管、挠性管、催化转换器、中心管、主消音器和末端管等7个零部件构成。根据车种的不同，有的安装了数个催化转换器，有的安装了副消音器。汽车排气系统是主要是排放发动机工作所排出的废气，同时使排出的废气污染减小，噪音减小。汽车排气系统主要用于轻型车、微型车和客车，摩托车等机动车辆。 （1）排气歧管 排气歧管是靠近发动机的部分，由于排出气体的温度高达900℃，因此要求材料具有良好的抗氧化性、高温强度和热疲劳特性。而且，为能进行复杂的形状加工，还要求材料应具有良好的成形性。采用不锈钢制作的排气歧管根据其构造的不同，可以分为两类。一类是将钢板冲压后焊接而成，另一类是将钢管弯曲后焊接而成，对于后者，还有的使用双重管构造的钢管。用作排气歧管的不锈钢有奥氏体系不锈钢和铁素体系不锈钢等两种。奥氏体系不锈钢具有良好的高温强度，但由于容易发生氧化皮剥落，因此在抗氧化性方面不如铁素体系不锈钢。 （2）前管 前管使用的材料有SHU409L、SUS436L（17Cr-1Mo-LC，N），SUS430J1L等铁素体系不锈钢，但在采用中空双重时，还有的使用奥氏体系不锈钢作内管。 作为今后的发展趋势，低成本、抗氧化性和热疲劳特性好的铁素体系不锈钢毫无疑问将成为主流。尤其是，由于排气温度的高温化和管子的薄壁化，可以认为将采用高温性能更好的钢种。 （3）挠性管 挠性管由蛇腹状的双重管和用不锈钢钢丝网将其包裹起来的外编带构成。从使用性能来看，要求具有高温疲劳性，为了做成蛇腹形状，还要求它具有加工性。尤其是，在寒冷地区为防止道路冻结使用了化雪盐，因此要求管的外侧还应具有耐高温盐害腐蚀性。使用的材料主要是SUS304。但是，由于在寒冷地区为防止道路冻结使用了化雪盐，要求管的外侧还应具有耐高温盐害腐蚀性，因此使用了添加Si、增加Ni添加量的耐高温盐害腐蚀性能更高的SUS XM15J1。 催化转换器（催化载体和催化转换器外壳） 为减少汽车排出的废气对空气的污染，安装了被称作“催化转换器”的排气净化系统。催化转换器安装在排气歧管下面或底盘下面等，因此要能够经受住高温和振动等苛刻条件的考验。对于催化载体，在使用了铁素体系不锈钢箔材制作的金属载体。使用铁素体系不锈钢箔材的原因是它的热冲击特性小且热容量小的缘故。金属载体由采用不锈钢钢箔制作的蜂窝状型芯和采用不锈钢钢板制作的外壳构成。蜂巢上的型芯是把平箔材和波浪状箔材卷起后通过钎焊等焊接结合而成的。外壳要求具有高温强度、耐高温盐害性加工性。

汽车排气系统设计与开发工程规范

（此文档为word 格式，下载后您可任意编辑修改！）

前言 ..................................................... II 1范围 (1) 2规范性引用文件 (1) 3术语 (1) 4一般要求 (2) 5项目实施内容及程序 (3) 6设计开发主要工具与试验/测试设备要求 (4) 7坐标系与有限元几何结构 (5) 8排气系统CAE 结构分析 (6) 9系统试验方法与要求 (6) 附录A 排气系统正向设计开发程序流程图 (7) 附录B 排气系统逆向设计开发程序流程图 (8) 附录C 排气系统主要试验/测试设备/仪器要求 (9) 附录D 排气系统开发资料准备清单 (10)

为规范汽车排气系统设计与开发，特制定本标准。 本标准起草时主要参考了国内外主要汽车生产企业和排气系统企业的最新相关工程规范。本规范由长城汽车股份有限公司__________________________________________ 提出。 本规范由长城汽车股份有限公司_____________ 归口。 本标准起草单位：长城汽车股份有限公司__________________ 。 本标准主要起草人：____________ 。

汽车排气系统设计与开发工程规范 1范围 本标准规定了汽车排气系统设计与开发的基本内容与要求。本标准适用于M 类和N 类机动车辆用的排气系统设计与开发。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB18352.3 轻型汽车排气污染物排放限值与试验方法（中国川、W阶段）GB1495 汽车加速行驶车外噪声限值与试验方法GB16170 汽车定置噪声限值 GB/T 14365 车辆定置噪声测试方法 QC/T 631 汽车消声器总成技术条件与试验方法 GB/T 15089 机动车辆及挂车分类 GB/T 18297 汽车发动机性能试验方法 Q/CC JT003 汽车消声器技术条件 3术语 3.1 汽车排气系统安装在车辆底盘上，用于控制车辆排气污染和排气噪声的装置。它由歧管、排气后处理装置（含汽 油车催化转化器、柴油车后处理装置等）、消声器、排气管总成、柔性管和悬挂总成等零部件组成。 3.2 排气消声器将发动机燃烧后的废气向大气排出装置中可有效降低排气气流噪声的整体部件。排气消声器一般包括从消声器进气口到出气口的整个消声器部件，不包括发动机排气歧管和排气管。 3.1排气后处理装置安装在排气系统上，能通过各种理化作用来降低排气中污染物排放量的装置。 3.2正向设计开发 指与车辆/或发动机同步开发，按项目设计任务书/ 或技术协议（含附件）提供的技术参数，并按本标准规定的内容、程序和要求达到客户所满意的产品性能和质量（包括可靠性和生产一致性）的过程。逆向设计开发指车辆/ 或发动机已定型且有原型车/或原型机配置的排气系统，按项目设计任务书/ 或技术协议（含附件）提供的技术参数，并按本标准规定的内容、程序和要求进行优化达到客户所满意的产品性能和质量（包括可靠性和生产一致性）的过程。 计算机辅助分析（CAE） CAE分析是基于有限元法的理论，利用计算机建立计算模型并进行模拟仿真分析，对产品进行性能和安全可靠性分析，及早发现设计中的不足，预测产品可能出现的缺陷，及早进行预防和改进设计。 设计验证（DV） 指应用本标准规定的试验/ 或测试方法、试验设备/ 或仪器，通过实际评测获得数据，以此来验证设计开发方案准确性的一种过程。 产品验证（PV） 指应用本标准规定的试验/ 或测试方法、试验设备/ 或仪器，通过实际评测获得数据，以此来验证产品工艺可靠性和一致性的一种过程。 白噪声指功率谱密度在整个频域内均匀分布的噪声。 4一般要求 4.1基本要求 4.1.1排气系统设计与开发应符合本规范的规定，并按照经规定程序批准的设计开发任务书/ 或按照供需双方会签的技术文件（含

车辆排气系统设计规范范文

车辆排气系统设计规范范文 1、目的 随着环保法规对车辆排放的要求越来越高，排气系统在车辆的系统组成和系统设计中，越来越占有重要的地位。为使排气系统满足各阶段国家及地方法规的要求，提高对排气系统的设计和制造质量水平，需对车辆的排气系统的设计提出较规范的要求，以便在设计和制造过程中，参照执行。 2、设计规范 2.1 排气系统及消声器的设计输入 2.1.1 车辆产品的排气系统的配置和走向，依所配车辆的总体结构布置的需要来设计。而消声器的性能开发则需要依所配发动机及其对排气系统的具体要求。在初步设计选型时，应将发动机的有关性能参数及其上的关键件的基准要素等（如曲轴箱后端面与曲轴主轴线的交点坐标、动力线偏移量及倾角等），作为设计条件输入设计，作为消声器选型及性能开发的依据之一。并根据国家、地方及企业有关法规和标准的要求，对系统和消声器的性能设计目标提出要求，见附录1。 2.1.2 排气系统及其消声器在进行初步选型设计时，必须对系统进行结构方案分析和匹配计算分析，并提供选型设计分析报告，见附录2。 2.2 设计原则 2.2.1 排气系统及其消声器的设计，应使排气阻力尽可能的小，以使

其对发动机的功率损失尽可能小。 2.2.2 排气系统及其消声器要有较好的音质和较低的音强，即应有较大的插入损失。 2.2.3 排气系统及其消声器要有较好的外观和内在质量及较长的使用寿命。 2.3 排气系统的设计要求和布置 2.3.1 排气管内径的确定在结构布置允许的情况下，排气管内径应尽可能大些，以降低管道内得气流速度，减少气流阻力产生的功率损失和再生噪声。一般应≥发动机排气歧管出口内径。或根据发动机排量等参数，按公式(1) 计算初步确定排气管内径。 (1) 式中：Q—发动机排量；V—气流速度，一般取50~60 m/s 。 2.3.2 排气管的布置和转弯，应使排气尽可能顺畅。管的中心转弯半径一般应≥（1.5~2）D，其折弯成型角应大于90o，以大于120o为宜。整个系统的管道转弯数应尽可能少，一般情况下不多于6个。排气尾管段的方向应与水平面纵向下弯5o~10o，出口方向应尽可能指向地面的车身投影的纵向中线。 2.3.3 排气管道及消声器的材料，除卡车和低档乘用车可以采用镀铝钢板及卷管外，排气管道和消声器一般应采用SUH403、SUH409等耐热不锈钢板、管,以保证排气系统的外观并具有较长的使用寿命。排气管壁厚一般应大于1.2 mm，双层管≥2×0.5mm。对于消声器的板厚和层数等，除要考虑系统的质量外，同时应根据车型档次、