排气系统的组成
排气歧管、三元催化器、连接管、消声 器、橡胶吊块、隔热板、密封垫片、连 接螺栓等
排气歧管
由于靠近气缸，排气温 度很高，另外结构也比 较复杂，从成本方面考 虑一般采用铸铁件，但 是也有为了满足更高要 求的排放限制，缩短起 燃时间采用双层不锈钢 焊接。我们公司的发动 机一般在额定功率时超 过800℃，温度很高，为 了减少周围件的热负荷 都装了隔热罩。
分管尾端连接式排气歧管：即所有的分管 都接在总管上 。对于这种情况，由於每个 分管的长度都不一样，而且不对称，所以 所有的整阶次声波和半阶次声波全部保留。 这种结构的歧管保留了半阶成分，给人一 种动力强劲的感觉，因此这种歧管设计形 式是运动型汽车的理想选择。
连接管路
（这里只介绍带有减振原件的连接管路）
波纹管性能试验示例
为了评价A15波纹管的性能，对前管波 纹管前后的振动情况进行了测量。 传感器布置情况如下图：
测量结果如下：
从上述测量结果看，波纹管在4500r/min以内 还是能够有效的降低振动的传递；但是4500 以上相对较差。 另一个比较成功的例子是A15+宝马发动机车 的前管，通过更改排气系统的形式即改波纹 管承载式为非承载式，消除了整车在1200 r/min左右的车身共振，大家有机会可以体验 一下 皖B A8756的车子跟一般的宝马发动机车 的区别！ 但是，考虑到成本和市场潜力等因素，措施 没有生产线实施
阻性消声器示意图
阻抗复合型消声器
为了提高消声器整体性能，在更大频率范 围内的消除噪声，把阻性消音器与抗性消音 器做成一体即成为阻抗复合型消音器。 目前，公司很多车型的消声器采用阻抗复 合型
消声器结构示例
排气系统以及消声器的评价方法
排气系统用背压、功率损失、插入损失、 尾管噪声 、气体泄露量、振动衰减率 （排气系统与车身之间）以及寿命周期 长短等指标来评价 消声器用辐射噪声、传递损失、耐盐雾 性能等指标来评价。
这是在 额定转 速下， 模拟所 得的前 消声器 背压图
这是在 额定转 速下， 模拟所 得的后 消声器 背压图
上图为前后消声器总成的背压图（注:以总成装配 的形式） 所得结果为11.7kPa,与测量平均值13kPa大致相当
排气歧管的形式
分支管等长式排气歧管： 即各个分管的长度相等 ， 这种结构的歧管保留了 与发动机缸数相关的整 数倍阶次的声音，其他 整数阶次和半阶次的合 成声压都等於零。即等 长度分管只保留了发火 阶次，比较安静。因此 对大多数轿车来说，这 是一种理想的选择。
分管中心连接式排气歧 管：即分管分成数目相 等的两部分。在每个部 分内，其分管的长度相 等，两部分对称，交汇 在一起。这种情况，由 于结构的对称性，半阶 声波彼此抵消，所有的 整阶声波全部保留。
抗性消声器
原理：抗性消音器的原理是声波经过消音器 时，声阻抗发生变化，一部分声能被反射回 声源，这样传递声能减少。抗性消音器对降 低单频，特别是低频噪声特别有效，传递损 失很大。在高温和不清洁的气流中使用抗性 消音器比较理想。 常用的抗性消声器原件包括：扩张消音器 、 赫尔姆兹消音器 、四分之一波长管 、半波长 管等。
三元催化器结构
工作原理
下图为涂覆后的载体的微观图，表面积比较 大。一个φ101.6×123.3 400/6.5 容积为1L的 载体的表面积超过了2个足球场的面积
具体的反应方程式
三元催化器的作用
消声器
消声器可分为主动消声器、被动消声器 以及半主动消声器 因主动和半主动消声器还存在很多缺陷， 目前广泛应用的是被动消声器。 被动消声器又可分为：抗性消声器、阻 性消声器、阻抗复合型消声器。
常用的抗性消声结构
V
四分之一波长管
Ac
lc
l3
S3
l2 S1 S2
阻性消声器
原理：阻性消音器是在内部安装了一些 吸声材料，当声波通过消音器时，由吸 声材料组成的小腔产生共振，声能转变 成热能，消耗了一部分声能，从而达到 消音效果。 阻性消声器主要是吸收高频噪声而且 频带较宽。 吸声材料绝大多数是安放在消声器里 面。
排气系统介绍
排气系统功用
引导排气 降低噪声 净化尾气 产生特别的声音 装饰
排气系统设计面临的挑战
随着车市竞争的白日化，低廉的成本是必需的。 对尾气的净化要求既高效又持久 消声性能好，在排气噪声的整个频率范围内应 有足够的消声量。 排气阻力小，尽可能的降低发动机的功率损失， 提高整车的动力性能和经济性能。 耐腐蚀、耐高温性能好，工作可靠使用寿命长。 尽量减少因排气系统的存在而产生的辐射噪声、 射流噪声、结构噪声。减少振动从发动机通过 系统对车身的输出。
减振性能评价方法： 衡量一个隔振原件的隔振效果好坏用两边振 动量级的函数表示。这个函数可以是加速度 传递函数，也可以是力传递函数。比如加速 度传递函数可以表达为：
H ij ( ) aoutput _ j ainput _ i
式中，是输出端在第i个方向的加速度，是输 入端在第j个方向的加速度。i=1，2，...，6， j=1，2，...，6。 由于设计理念的不同这种评价方法仅供参考！
作用： 引导排气走向； 衰减发动机的振动往排气系统方向的传 播。
连接管路-减振原件
现在广泛应用的减振原件有：波纹管和 球连接。他们的不同之处在于是波纹管 有六个自由度，而球连接只有三个转动 自由度，因此波纹管的整体性能要求比 球连接好。如果球连接的参数设置的较 好，可以系统的初期设计模型
根据前期系统存在的工艺、成本等因素，对远系统进行优化
我个人根据排气系统可能存在的问题，对原有系统进行了优化
排气系统的模拟设计
用CATIA、UG或PRE建立模型
背压以及传递损失的模拟 -通过模拟系统的背压和传递损失，缩短开发周期
下图是我建的A11-1201110BA的前消,A11-1201210BA后消声器总 成筒体的模型