排氣消音器的案例
【汽車消音 器知識】
選擇不同的穿孔率和板厚不同的腔深，就可以控制消聲器的頻譜性能，使其在需要的頻率范圍內獲得良好的消聲效果。
小孔消聲器的結構是一根末端封閉的直管，管壁上鉆有很多小孔。小孔消聲器的原理是以噴氣噪聲的頻譜為依據的，如果保持噴口的總面積不變而用很多小噴口來代替，當氣流經過小孔時、噴氣噪聲的頻譜就會移向高頻或超高頻，使頻譜中的可聽聲成分明顯降低，從而減少對人的干擾和傷害。
有源消聲器的基本原理是在原來的聲場中，利用電子設備再產生一個與原來的聲壓大小相等、相位相反的聲波，使其在一定范圍內與原來的聲場相抵消。這種消聲器是一套儀器裝置，主要由傳聲器、放大器、相移裝置、功率放大器和揚聲器 等組成。
主要結構
汽車消聲器按消聲原理與結構可分為抗性消聲器、阻性消聲器和阻抗復合型消聲器三類
1. 抗性消聲器 抗性消聲器是在內部通過管道、隔板等部件組成擴張室、共振室等各種消聲單元時，聲波在傳播時發生反射和干涉，降低聲能量達到消聲目的。抗性消聲器消聲頻帶有限，通常對低、中頻帶消聲效果好，高頻消聲效果差，貨車多采用抗性消聲器。
2. 阻性消聲器 E是在內部排氣通過的管道周圍填充吸聲材料來吸收聲能量達到消聲目的的消聲器。對中、高頻消聲效果好，單純用作汽車排氣消聲器較少，通常是與抗性消聲器組合起來使用。-
3. 阻抗復合型消聲器 是分別用抗性消聲單元和吸聲材料組合構成的消聲器，它具有抗性、阻性消聲器的共同特點。對低、中、高頻噪聲都有很好的消聲效果。
主要作用
降低發動機的排氣噪聲，并使高溫廢氣能安全有效地排出。消聲器作為排氣管道的一部分，應保證其排氣暢通、阻力小及足夠強度。消聲器要經受500℃~700℃高溫排氣，保證在汽車規定的行駛里程內，不損壞、不失去消聲效果。
相關運用
汽車噪聲主要來自汽車排氣噪聲。若不加消聲器，在一定速度下，噪聲可達100分貝以上。
展開 一篇關于消音器傳遞損失計算的文章
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MAN主機渦輪增壓器排氣葉片損傷故障原因分析
圖4 增壓器推力軸承
二、主機增壓器故障原因分析及改進措施
1、主機EDS曲線分析
增壓器的進排氣葉輪及軸承都出現了磨損，為了排查葉輪和軸承損壞的先后順序，對主機的EDS運行曲線進行分析，找出問題的根源。
圖5 主機轉速/油門刻度/功率曲線
主機轉速/油門刻度/功率曲線如圖5所示，在主機增壓器出現問題前，主機的各項參數無異常(圖中數據標注從上到下，參數依次為主機轉速/油門刻度/主機功率/增壓器轉速)。
在6點19分33秒，主機增壓器轉速(AB兩側)突然下降，轉速從21000r/min左右下降至16000r/min左右(A側轉速比B側高400 r/min左右)，并持續下降。
同時主機的功率從5800kW下降至4100 kW,并在6點19分41秒主機功率突降為0，即主機關停;而主機轉速在最初只是有一點輕微下降，在主機關斷后平緩下降為0;主機的油門為了保持轉速不變，出現了小幅拉升，控制系統為保持增壓器轉速，開啟了增壓器增速裝置保持轉速，但效果不明顯。
展開 渦輪增壓器上的排氣旁通閥有什么作用？它的控制方式有哪些？
但是渦輪增壓器也有很大的缺點：在低速時，增壓不足，渦輪遲滯；而在高速時又會出現過增壓的現象。為了克服這樣的缺點，人們在增壓器上設計了旁通閥，以控制增壓器的增壓壓力。
一、旁通閥式渦輪增壓器的工作原理：
在高速高負荷時，渦輪增壓器旁通閥門打開，部分廢氣經旁通閥直接進入排氣管，放掉一部分廢氣，渦輪轉速下降，從而來控制增壓的壓力。
旁通閥式渦輪增壓器的控制方式有兩種，一種是機械（真空）控制，通常應用在卡車柴油機上；另一種是電子控制，通常應用在轎車上。
二、機械控制旁通閥式的結構及工作原理
機械控制旁通閥主要有控制氣室、拉桿、旁通閥門等組成。旁通閥執行器中膜片左側通增壓的氣體。
1、當發動機低轉速運轉時，壓氣機出口壓力較低，旁通閥在回位彈簧的作用下關閉，發動機排出的廢氣全部通過增壓器的渦輪端，從而提高了渦輪的轉速，能夠產生較大的進氣增壓壓力，提高進氣量，改善發動機的低速性能。
2、當發動機高轉速運轉時，增壓后的迸氣壓力超過規定值，增壓氣體將排氣執行器中的膜片頂起，帶動旁通閥拉桿移動，打開排氣旁通閥門，于是一部分廢氣不通過增壓器的渦輪端，從排氣旁通道直接排人大氣，使渦輪進口流量減少，壓力降低，增壓器轉速下降，減少增壓的壓力。
三、電子控制旁通閥式的結構及工作原理
排氣旁通閥的開閉由電控單元ECU控制的增壓壓力控制電磁閥操控。電控單元ECU監測發動機的工況，與內部預置的參數進行比較，據此來控制電磁閥的開啟時間，從而達到改變排氣旁通閥的開度，控制排氣旁通量，精確地調節增壓壓力的目的。
四、旁通閥式渦輪增壓器使用注意事項：
1、旁通閥執行器中的彈簧的預緊壓力的設定和校驗是在制造廠的專門設定和校驗的設備上進行的，用戶不能隨意調整、變動。
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柴油機燃油系統知識
噴油提前角:是指從噴油器噴油開始，到活塞運行至上始點時曲軸轉過的角度。
根據噴油提前角
柴油噴入氣缸后，要經過一定時間的物理化學過程后才能著火燃燒。要在上止點附近著火，就要在上止點之前噴油。氣缸內柴油著火前的物理化學過程準備時間基本不變，但轉速越高，同樣時間所占曲軸轉角就越大。所以，噴油提前角應隨發動機轉速增高而加大。
自動調速
柴油機高壓供油系統中，只能控制噴入氣缸的油量，但油量控制裝置與發動機負荷沒有直接聯系(汽油機用節氣門控制進入缸內的空氣量)。負荷增加時，如果每循環油量不變，則發動機轉速降低，甚至熄火;負荷減小時，若油量不變，則發動機轉速增大，甚至可能超速。發動機轉速不穩，隨負荷而變。需要設置自動調速裝置，使之根據負荷變化，自動調整噴油泵循環供油量，以使柴油機穩定轉速運行。
適時調整
在適當時刻將增壓的、潔凈的、適量的柴油以適當的規律噴入氣缸:噴油正時(噴油提前角)和噴油量與發動機工況適應;噴油壓力、噴注霧化質量及其在燃燒室的分布與燃燒室類型適應。多缸機一個工作循環內，各缸均噴油一次，噴油次序與氣缸工作順序一致;根據負荷變化自動調節循環噴油量，保證發動機穩定運轉，穩定怠速，限制超速。
燃油系統元件組成
燃油供給裝置:柴油箱、輸油泵、柴油濾清器、噴油泵、噴油器等。
空氣供給裝置:空氣濾清器、進氣管道。
混合氣形成裝置:燃燒室。
廢氣排出裝置:排氣管道、消音 器。
燃油系統構造
低壓供油系統
將過濾后的清潔燃油輸入噴油泵的低壓油腔，并將多供和噴油器泄漏的柴油送回油箱。油箱、低壓油管、柴油濾清器、輸油泵。一般稱為燃油系統的輔助裝置。輸油泵輸油壓力0.1~0.25MPa
高壓噴油系統
將輸入的低壓油加壓到超過噴油器開啟壓力，以霧狀噴入氣缸。噴油泵、高壓油管、噴油器，稱為泵-管-嘴系統。
展開 往復式壓縮機吸排氣閥組流固耦合仿真研究
由圖10可知排氣過程中氣缸內的最大壓力顯著高于排氣壓力。P-V曲線圍成的面積即為活塞一個周期所作的技術功，而該曲線在吸氣壓力下圍成的面積即為吸氣損失；在排氣壓力上圍成的面積即為排氣損失。通過積分可以得到單位時間內的PV功（即入力）和吸排氣損失，通過積分質量流量曲線然后乘以焓差就可以得到壓縮機的理論制冷量。
圖10 P-V 曲線及吸氣損失示意圖（ASHRAE工況）
計算得出本案例的壓縮機理論入力為43.483 W，冷量為103.043 W，吸氣損失為1.17 W，排氣損失為1.188 W。吸氣損失可以分為吸氣閥組引起的損失0.63 W和消音 器流阻引起的損失0.54 W，分別為圖10中的青色區域和綠色區域。
因此可以通過該仿真對不同方案的PV功、制冷量及吸排氣損失進行計算，以評估不同消音 器和閥組等性能的優劣。
圖11所示為吸排氣閥片的速度曲線，可以看出吸氣閥片速度發生周期性的變化，當第二次撞擊閥座時吸氣閥片達到最大速度。排氣閥片的開啟速度非常快，當撞擊到升程限制器時達到最大的速度。圖12為吸排氣閥片的最大應力隨時間的變化，可以看出吸氣閥片的最大應力是與閥片的升程成正比的，在閥片達到最大升程時達到最大應力。
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