汽车消声器及排气管的设计

消声器及排气管的设计消声器及排气管的设计消声器的主要作用是降低发动机的排气噪声，并使高温废气能安全有效地排出。消声器作为排气管道的一部分，应保证其排气畅通、阻力小及足够强度。消声器要经受500~700。C高温排气，保证在汽车规定的行驶里程内，不损坏、不失去消声效果。１、消声器的主要结构形式汽车消声器按消声原理与结构可分为抗性消声器、阻性消声器和阻抗复合型消声器三类1抗性消声器抗性消声器是在内部通过管道、隔板等部件组成扩张室、共振室等各种消声单元时，声波在传播时发生反射和干涉，降低声能量达到消声目的。抗性消声器消声频带有限，通常对低、中频带消声效果好，高频消声效果差，货车多采用抗性消声器。阻性消声器是在内部排气通过的管道周围填充吸声材料来吸收声能量达到消声目的的消声器。对中、高频消声效果好，单纯用作汽车排气消声器较少，通常与抗性消声器组合起来使用。阻抗复合型消声器是分别用抗性消声单元和吸声材料组合构成的消声器，它具有抗性、阻性消声器的共同特点。对低、中、高频噪声都有很好的消声效果。２、消声器的性能要求消声量大小以消声器的插入损失来评价。插入损失是指装消声器前后在消声器出口某固定点测量的排气声压级之差。D=L1-L2式中：D——插入损失，dBL1——安装消声器前在某点测量的排气声压级，dBL2——安装消声器后在某点测量的排气声压级，dB在实际测量时先测量不装消声器的排气噪声。按插入损失定义，为保证测量点位置不变，用一根同消声器等长、管径与消声器进气管相同的空管代替消声器。再测量装消声器时的排气声压级。2消声器功率损失评价发动机额定功率点的功率损失比R的计算公式为：R=（P1-P2）/P1×100%式中：P1——不带消声器而带空气管时的发动机功率，KWP2——带消声器后发动机功率，KW功率损失比要求为：重型车R≤3%；中型车R≤5%；轻型车R≤6%。实际测量中，用直接测量消声器排气背压来评价消声器性能。货车柴油车一般为10Kpa。3结构强度主要是指抗震性、密封性、抗回火性等。消声器台架试验中经20次试验后，消声器不出现咬口或焊接部位损坏。试验完毕后测量漏气量总和不超过200L/min，插入损失下降不大于3dB，功率损失比增加不大于1.5%。３设计要点1确定消声器的消声量设计消声器时首先要确定降低排气噪声的目标值，即由发动机排气噪声大小，频谱特性和消声器所匹配车辆的噪声标准限值来决定消声器消声量大小。假设声源特性属线性声源，声衰减量L为：L=10Lg(R2/R1)式中：R1——消声器出口处噪声限值点到声源点距离；R2——整车噪声限值测点到声源点距离。现以轻型汽车计算为例，已知整车车外加速行驶噪声限值La=84dB,R1=0.5m（按消声器试验规范）,R2=7.5m（按整车噪声试验规范），L=10Lg(R2/R1)=10Lg（7.5/0.5）=11.6dB消声器出口噪声限值Lm=L+La=95.6dB轻型车发动机排气声压级为120dB，那么消声器的消声量应大于120-95.6=24.4dB2控制消声器出口气流速度当气流速度超过一定限值汽车安全之主动安全设备篇盘式制动器盘式制动器又称为碟式制动器，顾名思义是取其形状而得名。它由液压控制，主要零部件有制动盘、分泵、制动钳、油管等。制动盘用合金钢制造并固定在车轮上，随车轮转动。分泵固定在制动器的底板上固定不动，制‘动钳上的两个摩擦片分别装在制动盘的两侧，分泵的活塞受油管输送来的液压作用，推动摩擦片压向制动盘发生摩擦制动，动作起来就好像用钳子钳住旋转中的盘子，迫使它停下来一样。盘式制动器散热快、重量轻、构造简单、调整方便。特别是高负载时耐高温性能好，制动效果稳定，而且不怕泥水侵袭，在冬季和恶劣路况下行车，盘式制动比鼓式制动更容易在较短的时间内令车停下。有些盘式制动器的制动盘上还开了许多小孔，以加速通风散热和提高制动效率。防抱死制动系统(ABS)ABS是Anti-lockBrakingSystem缩写。世界上最早的ABS系统是首先在飞机上应用的，后来又成为高级轿车的标准配备，现在则大多数轿车都装有ABS。众所周知，刹车时不能一脚踩死，而应分步刹车，一踩一松，直至汽车停下，但遇到急刹时，常需要汽车紧急停下来，很想一脚到底就把汽车停下，这时由于车轮容易发生抱死不转动，从而使汽车发生危险工况，比如前轮抱死引起汽车失去转弯能力，后轮抱死容易发生甩尾事故等等。安装ABS就是为解决刹车时车轮抱死这个问题的，装有ABS的汽车，能有效控制车轮保持在转动状态而不会抱死不转，从而大大提高了刹车时汽车的稳定性及较差路面条件下的汽车制动性能。ABS是通过安装在各车轮或传动轴上的转速传感器等不断检测各车轮的转速，由计算机计算出当时的车轮滑移率(由滑移率来了解汽车车轮是否已抱死)，并与理想的滑移率相比较，做出增大或减小制动器制动压力的决定，命令执行机构及时调整制动压力，以保持车轮处于理想的制动状态。因此，ABS装置能够使车轮始终维持在有微弱滑移的滚动状态下制动，而不会抱死，达到提高制动效能的目的。电子制动力分配系统(EBD)EBD能够根据由于汽车制动时产生轴荷转移的不同，而自动调节前、后轴的制动力分配比例，提高制动效能，并配合ABS提高制动稳定性。汽车在制动时，四只轮胎附着的地面条件往往不一样。比如，有时左前轮和右后轮附着在干燥的水泥地面上，而右前轮和左后轮却附着在水中或泥水中，这种情况会导致在汽车制动时四只轮子与地面的摩擦力不一样，制动时容易造成打滑、倾斜和车辆侧翻事故。EBD用高速计算机在汽车制动的瞬间，分别对四只轮胎附着的不同地面进行感应、计算，得出不同的摩擦力数值，使四只轮胎的制动装置根据不同的情况用不同的方式和力量制动，并在运动中不断高速调整，从而保证车辆的平稳、安全。牵引力控制系统(TCS)TCS又称循迹控制系统。汽车在光滑路面制动时，车轮会打滑，甚至使方向失控。同样，汽车在起步或急加速时，驱动轮也有可能打滑，在冰雪等光滑路面上还会使方向失控而出危险。T蹯÷就是针对此问题而设计的。TCS依靠电子传感器探测到从动轮速度低于驱动轮时(这是；打滑的特征)，就会发出一个信号，调节点火时间、减小气门开度、减小油门、降挡或制动车轮，从而使车轮不再打滑。TCS可以提高汽车行驶稳定性，提高加速性，提高爬坡能力。原采只是豪华轿车上才安装TCS，现在许多普通轿车上也有。TCS如果和ABS相互配合使用，将进一步增强汽车的安全性能。TCS和ABS可共用车轴上的轮速传感器，并与行车电脑连接，不断监视各轮转速，当在低速发现打滑时，TCS会立刻通知ABS动作来减低此车轮的打滑。若在高速发现打滑时，TCS立即向行车电脑发出指令，指挥发动机降速或变速器降挡，使打滑车轮不再打滑，防止车辆失控甩尾。电子稳定装置(ESP)电子稳定装置(ElectronicStablityProgram，简称ESP)是由奔驰汽车公司首先应用在它的A级车上的。ESP实际上是一种牵引力控制系统，与其他牵引力控制系统比较，ESP不但控制驱动轮，而且可控制从动轮。如后轮驱动汽车常出现的转向过多情况，此时后轮失控而甩尾，ESP便会刹慢外侧的前轮来稳定车子；在转向过少时，为了校正循迹方向，ESP则会刹慢内后轮，从而校正行驶方向。智能空调智能空调系统能根据外界气候条件，按照预先设定的指标对安装在车内的温度、湿度、空气清洁度传感器所传来的信号进行分析、判断、及时自动打开制冷、加热、去湿及空气净化等功能。在先进的安全汽车中，其空调系统还与其他系统(如驾驶员打瞌睡警报系统)相结合，当发现司机精神不集中、有打瞌睡迹象时，空调能自动散发出使人清醒的香气。智能钥匙奔驰CLK双门轿车已采用了智能钥匙，这种智能钥匙能发射出红外线信号，既可打开一个或两个车门、行李箱和燃油加注孔盖，也可以操纵汽车的车窗和天窗，更先进的智能钥匙则像一张信用卡，当司机触到门把手时，中央锁控制系统便开始工作，并发射一种无线查询信号，智能钥匙卡作出正确反应后，车锁使自动打开。只有当中央处理器感知钥匙卡在汽车内时，发动机才会启动。防眩目后视镜防眩目后视镜一般安装在车厢内，它由一面特殊镜子和两个光敏二极管及电子控制器组成，电子控制器接收光敏二极管送来的前射光和后射光信号。如果照射灯光照射在车内后视镜上，如后面灯光大于前面灯光，电子控制器将输出一个电压到导电层上。导电层上的这个电压改变镜面电化层颜色，电压越高，电化层颜色越深，此时即使再强的照射光照到后视镜上，经防眩目车内后视镜反射到驾驶员眼睛上则显示暗光，不会耀眼。镜面电化层使反射i11根据后方光线的入射强度，自动持续变化以防止眩目。当车辆倒车时，防眩目车内后视镜防眩功能被解除，右外后视镜自动照射地面。高位制动灯一般的制动灯(刹车灯)是装在车尾两边，当驾车人踩下制动踏板时，制动灯即亮起，并发出红色光，提醒后面的车辆注意，不要追尾。当驾车人松开制动踏板时制动灯即熄灭。高位制动灯也称为第三制动灯，它一般装在车尾上部，以便后方车辆能及早发现前方车辆而实施制动，防止发生汽车追尾事故。由于汽车已有左右两个制动灯，因此人们习惯上也把装在车尾上部的高位制动灯称为第三制动灯。雨量传感器雨量传感器暗藏在前风挡玻璃后面，它能根据落在玻璃上雨水量的大小来调整雨刷的动作，因而大大减少了开车人的烦恼。雨量传感器不是以几个有限的挡位来变换雨刷的动作速度，而是对雨刷的动作速度做无级调节。它有一个被称为LED的发光二级管负责发送远红外线，当玻璃表面干燥时，光线几乎是100%地被反射回来，这样光电二级管就能接收到很多的反射光线。玻璃上的雨水越多，反射回来的光线就越少，其结果是雨刷动作越快。