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整車排氣基本介紹和整車開發(fā)流程
2020-03-27 07:56:48· 來源：焉知汽車智造
原創(chuàng)焉知 昨天一、本章說明1、本章主題：本章主要簡單介紹汽車一般排氣系統(tǒng)的功能，結構及設計開發(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)動機的
一、本章說明
1、本章主題：
本章主要簡單介紹汽車一般排氣系統(tǒng)的功能，結構及設計開發(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)動機的M1類車的排氣系統(tǒng)設計；
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: 引導發(fā)動機排氣，使各缸廢氣順暢的排出；b: 降低排氣噪聲（排氣門的開閉與活塞往復運動的導致排氣氣流呈脈動形式，排氣門打開時存在壓力，導致氣體排出時會產(chǎn)生強烈的排氣噪聲）；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，達到排氣凈化的作用）；
2、排氣系統(tǒng)基本結構
可以簡單把排氣系統(tǒng)分為熱端和冷端。一般也把熱端稱為催化器總成，把冷端稱為消音器總成；可以簡單分為以下零件：排氣歧管，催化器（起燃-主催 /底盤-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（消音器也會分為主消音器和副消音器）。后續(xù)會一一介紹每個產(chǎn)品的設計要求等。
一些高端車型還會增加電子消音裝置，例如active valve等來平衡階次噪聲的影響；
3、排氣冷端結構分類
典型的排氣冷端消聲系統(tǒng)可以分為：單系統(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、機械性能、熱管理性能等。
4-3. 連接單元：密封性能、連接性能、動力學性能等。
4-4. 掛鉤、支架，橡膠塊：動力學性能、機械性能、隔振性能等。
4-5. 前后消音器：流體性能、機械性能、聲學性能、密封性能等。
三、排氣系統(tǒng)基本性能要求
1、背壓性能
排氣背壓對發(fā)動機的動力性、經(jīng)濟性和排放性能都有重要影響。排氣背壓指發(fā)動機裝上整套排氣系統(tǒng)后，按QC/T 524設定測點測得的壓強。排氣背壓越高，排氣阻力越大，充氣效率也就越低，發(fā)動機功率、扭矩損失也越大。一般來說，考慮到發(fā)動機的功率和扭矩要求，會對排氣系統(tǒng)提出一個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，也會造車噪聲問題。
3、排氣性能
排氣性能直接動力性能和噪聲問題。
4、機械性能
5、振動性能
排氣系統(tǒng)由于受到排氣流的劇烈沖擊，產(chǎn)生強烈振動，因此隔振是降低振動噪聲很重要的要求，在進行排氣系統(tǒng)設計時，要避免與整車固有頻率范圍重合，應盡量做到差距越大越好，一般地，車身固有頻率在25Hz－34Hz之間，因此排氣系統(tǒng)振動頻率不能設計在這個范圍內(nèi)。
6、噪聲要求
排氣系統(tǒng)設計能滿足現(xiàn)行中華人民共和國法規(guī)要求，具體如下：
QC/T 57－1993 汽車勻速行使車內(nèi)噪聲測量方法
GB16170－1996 汽車定置噪聲限制
QC/T 631－1999 汽車排氣消聲器性能技術條件
QC/T 630－1999 汽車排氣消聲器性能試驗方法
GB 1495－2002 汽車加速行使車外噪聲限值及測量方法
QC/T 58－1993 汽車加速行使車外噪聲測量方法
GB/T 14365-2017 聲學 機動車輛定置噪聲聲壓級測量方法
四. 排氣系統(tǒng)的設計開發(fā)流程
1、主機廠一般流程簡單介紹
1-1. 零部件的開發(fā)分為方案（布置）設計，零部件設計，系統(tǒng)匹配設計，零部件及系統(tǒng)驗證，樣件驗證，整車搭載驗證，生產(chǎn)批準。
1-2. 零件開發(fā)流程是整車開發(fā)過程的一部分，一臺車有1W+個獨立零件組成，每個零件的開發(fā)周期按時保質的進行，都整車節(jié)點都至關重要。
1-3. 汽車零部件的開發(fā)都是有藍板的，很少是從0做起的，更多是單個方案的組合及驗證過程。
2、排氣系統(tǒng)整車開發(fā)流程簡介
如下簡單圖表，從設計到驗證階段介紹排氣系統(tǒng)的開發(fā)流程；
五. 小結
排氣系統(tǒng)較難的部分在歧管，催化器和消音器的設計及系統(tǒng)匹配。本章介紹盡量采用簡單易懂的語言，初步簡單介紹排氣系統(tǒng)結構和相關的整車開發(fā)流程。后續(xù)將深入探討排氣系統(tǒng)零部件和整車性能要求。
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