排氣系統(tǒng)
關注創(chuàng)建者：一笑泯恩仇 創(chuàng)建時間：2018-05-15
排氣系統(tǒng)的視頻教程
07-汽車排氣系統(tǒng)CAE分析介紹及系列課程
1、汽車排氣系統(tǒng)CAE分析介紹及系列課程規(guī)劃 2、汽車排氣系統(tǒng)整體模態(tài)分析及細節(jié)難點 3、汽車排氣系統(tǒng)整體強度分析及細節(jié)難點 4、汽車排氣系統(tǒng)吊鉤動剛度分析及細節(jié) 5、汽車排氣系統(tǒng)吊鉤位置布置分析及細節(jié) 6、汽車排氣系統(tǒng)吊鉤靜態(tài)及動態(tài)力分析及細節(jié) 7、汽車排氣系統(tǒng)吊鉤隔振分析及細節(jié) 8、汽車排氣系統(tǒng)消音器及熱端模態(tài)分析及細節(jié) 9、汽車排氣系統(tǒng)吊耳剛度測試要求及細節(jié) 10、汽車排氣系統(tǒng)
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基于hypermesh的【整車模型搭建11】——排氣系統(tǒng)
二 知識要點： 1 排氣系統(tǒng)的組成；? 2 排氣系統(tǒng)各部分的連接關系； 3 連接法蘭的2種方法； 4 螺栓連接 三 課程相關問題，請在評論中提問，不回私信哦。 四 模型來自開源網站，并且進行了修改。k文件在附件中下載。 五 歡迎關注公眾號【汽車CAE仿真】（motorCAE），獲取更多資料。
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排氣系統(tǒng)的實例教程
概述
汽車排氣系統(tǒng)對于車型在市場上取得成功起著越來越關鍵的作用。最重要的是，車輛所發(fā)出的聲音對品牌形象影響越來越大。例如，汽車發(fā)燒友即使閉著眼睛也能分辨出駛來的是賓利還是法拉利。較低價格車輛的買主有可能不會過分講究，但他們仍希望在啟動引擎時能夠聽到某種獨特的聲音。與此同時，政府規(guī)定也在迫使汽車原始設備制造商（OEM）降低排氣管所發(fā)出的噪聲級。汽車制造商還希望降低排氣系統(tǒng)的背壓，從而改善燃料經濟性。
傳統(tǒng)的被動排氣降噪技術依賴穿孔管以及聲學腔室的設計來濾除聲波，然而這種方法已經逐漸難以滿足設計中一些往往相互沖突的目標。汽車OEM正著眼于采用主動降噪技術來解決排氣系統(tǒng)噪聲問題。排氣噪聲主動降噪系統(tǒng)采用由微處理器驅動的揚聲器，使其發(fā)出的聲波可抵消發(fā)動機所發(fā)出的一部分噪聲，從而產生較為令人滿意的聲響。排氣噪聲主動降噪系統(tǒng)的關鍵優(yōu)勢在于可通過軟件控制來調整揚聲器的輸出，從而在各種不同工作條件下發(fā)出適當?shù)穆暡ā?挑戰(zhàn)
Tenneco 公司目前致力于為其 OEM 客戶開發(fā)既能消除噪聲又能生成完美聲響的主動排氣系統(tǒng)。在這一項目中，Tenneco 的工程師們所面臨的眾多挑戰(zhàn)之一就是設計用來安裝揚聲器的外殼。外殼會影響揚聲器的性能，特別是可能將揚聲器最有效的工作頻率范圍抬高。Tenneco 的工程師們正在設計一種外殼，以便盡量減輕這種影響，從而使揚聲器在低頻區(qū)極為高效地工作，以抵消發(fā)動機所發(fā)出的低頻聲響，同時又不會消耗過多的電功率。
在過去，設計主動揚聲器系統(tǒng)的工程師主要依靠實物試驗來設計揚聲器外殼等零部件。但這種方法需要組裝各種待測排氣系統(tǒng)配置的樣機。這不僅耗費了大量的時間、金錢，而且由于對排氣系統(tǒng)進行儀表檢測存在困難，因此實物試驗所采集到的信息也有限。
展開 為了適應資源節(jié)約、環(huán)境友好的國際化趨勢，對發(fā)動機排氣系統(tǒng)典型零部件提出了更高的要求。熱端零件重點
要求高溫性能
，如高溫氧化、腐蝕、疲勞性能，冷端零件主要
要求耐尾氣冷凝液腐蝕性能。
自20世紀70年代后期，汽車排放法規(guī)日益嚴格，為改善催化效率，降低排放，不斷地提高發(fā)動機排氣溫度，排氣歧管工作溫度由750～800℃提高到900～950℃，甚至更高。為提高燃油經濟性，也需減輕車重。排氣岐管及緊固件由普碳鋼轉換為不銹鋼，消聲器廢氣溫度提高，加重了腐蝕程度，也必須采用不銹鋼。
排氣系統(tǒng)應用不銹鋼的種類。根據零部件工作條件，選擇鋼種。奧氏體不銹鋼304為經典
傳統(tǒng)鋼。鐵素體不銹鋼與奧氏體不銹鋼相比，生產成本低、線膨脹系數(shù)小，導熱系數(shù)大。
近年來，汽車排氣系統(tǒng)用不銹鋼中，80%已是鐵素體不銹鋼，見表1所示：
表1 排氣系統(tǒng)應用不銹鋼種
零部件
鐵素體型
奧氏體型
排氣岐管 441 304，308
前管 409，441 304，321
催化凈化器 409，441 304，308Si
中管 409，430Ti 304
消音器 409，430Ti，434，436 304
尾管 409，430Ti 304
鐵素體不銹鋼比奧氏體不銹鋼有更優(yōu)良的高溫性能，價格也便宜。
日本轎車排氣系統(tǒng)用不銹鋼，由于排氣溫度的提高，排氣岐管用不銹鋼由SUH409L制成。
美國汽車制造業(yè)排氣系統(tǒng)應用不銹鋼為T409,T439,AL409,436S等。
由于排氣系統(tǒng)服役條件更加惡劣，排氣溫度升高至950～1000℃，排氣岐管用不銹鋼由SUH409L(低等級)、SUS430JIL（高等級）進展到高性能材料SUS444。消聲器系統(tǒng)溫度可達到300℃，用材也有類似的變化。由于市場競爭日益激烈，低成本材料成為新的開發(fā)動向。
展開 因此，如論是從模擬精度還是計算效率上，NOVACAST為實現(xiàn)又細又長的排氣孔模擬驗證工作提供可靠的仿真工具
對于鑄件和排氣孔模擬問題，需要以下詳細的信息：
哪些模具需要添加排氣系統(tǒng)；
排氣孔的位置
排氣孔的尺寸
排氣孔位置的冷卻
冷鐵的材料
帶冷鐵塊的排氣系統(tǒng)深入研究后得到的模擬結果如下：
冷鐵塊的冷卻影響
金屬液流入排氣孔和空氣排出
幾何背壓
氣體背壓
通過薄壁截面時的金屬液填充和流動
活塞在充填結束時由于填充面積減少而減速
案例一：
某鋁合金高壓鑄件澆鑄系統(tǒng)如上圖所示，需要驗證其排氣系統(tǒng)設計。模擬設置及工藝參數(shù)如下：
l 網格數(shù)量：120萬
l 鑄件材料：EN AC 46000（澆鑄溫度680℃）
l 模具材料：奧瓦兒（瑞典）產模具鋼（預熱溫度220℃）
l 冷鐵：鈹銅（初始溫度100℃）
l 壓射速率：第一階段=0.4米每秒；第二階段=2.5米每秒
l 計算時間：完整的金屬液充填流動和熱平衡過程共花費40分鐘
l 計算機：四核8G內存臺式機
l 軟件信息：NovaFlow & Solid CV 4.3r6（截至2017年底最新版本為6.3r3）
模擬結果如下圖所示金屬液充填過程的速率場，為了方便研究壓鑄模具結構的排氣系統(tǒng)，主要觀察金屬液充滿型腔的后半段?？梢郧宄目吹浇饘僮詈蟪錆M排氣槽，以及充滿型腔時金屬液的流動速率，由于幾何背壓導致的部分位置流動速率發(fā)生變化，排氣系統(tǒng)設計合理。
展開 因此，如論是從模擬精度還是計算效率上，NOVACAST為實現(xiàn)又細又長的排氣孔模擬驗證工作提供可靠的仿真工具。
對于鑄件和排氣孔模擬問題，需要以下詳細的信息：
哪些模具需要添加排氣系統(tǒng)；
排氣孔的位置
排氣孔的尺寸
排氣孔位置的冷卻
冷鐵的材料
帶冷鐵塊的排氣系統(tǒng)深入研究后得到的模擬結果如下：
冷鐵塊的冷卻影響
金屬液流入排氣孔和空氣排出
幾何背壓
氣體背壓
通過薄壁截面時的金屬液填充和流動
活塞在充填結束時由于填充面積減少而減速
案例一：
某鋁合金高壓鑄件澆鑄系統(tǒng)如上圖所示，需要驗證其排氣系統(tǒng)設計。模擬設置及工藝參數(shù)如下：
網格數(shù)量：120萬
鑄件材料：EN AC 46000（澆鑄溫度680℃）
模具材料：奧瓦兒（瑞典）產模具鋼（預熱溫度220℃）
冷鐵：鈹銅（初始溫度100℃）
壓射速率：第一階段=0.4米每秒；第二階段=2.5米每秒
計算時間：完整的金屬液充填流動和熱平衡過程共花費40分鐘
計算機：四核8G內存臺式機
軟件信息：NovaFlow & Solid CV 4.3r6（截至2017年底最新版本為6.3r3）
模擬結果如下圖所示金屬液充填過程的速率場，為了方便研究壓鑄模具結構的排氣系統(tǒng)，主要觀察金屬液充滿型腔的后半段?？梢郧宄目吹浇饘僮詈蟪錆M排氣槽，以及充滿型腔時金屬液的流動速率，由于幾何背壓導致的部分位置流動速率發(fā)生變化，排氣系統(tǒng)設計合理。
展開 改進車輛進排氣系統(tǒng)降低整車車外加速噪聲<BR><Font color=#FF0000><B>.PS.:</B>該帖附件于2006-09-17 21:31:39被starliu評為3星級，為發(fā)貼者加分60。</Font><BR><Font color=#FF0000><B>點評:</B></Font>
改進車輛進排氣系統(tǒng)降低整車車外加速噪聲.pdf
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排氣系統(tǒng)的最新內容
部分高端厭氧箱還會將氫氣傳感器與防爆裝置聯(lián)動，一旦濃度超標，自動啟動排氣系統(tǒng)并注入惰性氣體，從源頭遏制爆炸風險。
3. 過程監(jiān)控者
在厭氧發(fā)酵等特殊實驗中，某些厭氧菌代謝會產生氫氣。通過氫氣傳感器實時監(jiān)測厭氧培養(yǎng)箱內氫氣濃度變化，科研人員可以間接判斷發(fā)酵進程是否正常：氫氣濃度突然升高 → 可能意味著微生物代謝異?；虻孜锇l(fā)生變化；濃度持續(xù)穩(wěn)定 → 說明發(fā)酵過程處于可控狀態(tài)。
典型應用場景示例：
在氣動壓力控制系統(tǒng)中，設定目標壓力為6 bar，壓力傳感器將實際壓力反饋至PLC，PLC運行PID算法后輸出4–20mA信號至諾冠比例提升閥，閥門根據信號大小調整開度，動態(tài)平衡進氣與排氣，最終使系統(tǒng)壓力穩(wěn)定在6 bar±0.1 bar范圍內。
四、為何選擇諾冠（IMI Norgren）？
與需要發(fā)動機、燃油噴射系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)的內燃機（ICE）相比，電動汽車動力總成是一種不同的架構，其不會產生尾氣排放和內燃機噪聲。此外，其活動部件更少，因此磨損更少，維護成本通常也更低，因為不再需要火花塞和機油更換等高維護項目。
二、電動汽車動力總成的重要組件
在全球努力實現(xiàn)更可持續(xù)的未來之際，電動汽車的優(yōu)勢已是眾所周知。
材料性能能承受極端工況
汽車零件需長期承受高溫、壓力、腐蝕與沖擊，因此常用材料包括：
鋁合金
（廣泛用于新能源汽車輕量化結構）
不銹鋼
（用于排氣系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)）
黃銅
（用于流體接頭）
工程塑料
（用于輕質功能部件）
C.
、進排氣系統(tǒng)、電輔助系統(tǒng)、檢測及控制系統(tǒng)、冷凍冷藏恒溫保存。
汽車排氣掛鉤位置仿真分析7個月前
里面的排氣系統(tǒng)也是完成的CAE模型，可以學習使用。我用的是hypermesh2017建模
用nastran或者hyperworks的optistruct計算都可以。
參考案例-Simcenter STAR-CCM+ In-cylinder系列
· 進排氣系統(tǒng)：優(yōu)化進氣管路和排氣歧管的設計，減少流動損失，提高容積效率。
參考案例-熱傳遞和輻射-模擬操作：多時間尺度共軛傳熱
參考案例-熱傳遞和輻射-模擬操作：瞬態(tài)-瞬態(tài)多時間尺度共軛傳熱
4.
</li></ul><p><br></p><p><strong>2ultraFluidX 模擬動力艙流場和溫度場的優(yōu)勢</strong></p><p><br></p><p><strong>2.1 節(jié)省大量 CFD 建模時間</strong></p><p><br></p><p>動力艙結構復雜，包含動力設備、冷卻系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、進排氣系統(tǒng)，殼體等復雜幾何特征。
2 ultraFluidX 模擬動力艙流場
和溫度場的優(yōu)勢
2.1 節(jié)省大量 CFD 建模時間
動力艙結構復雜，包含動力設備、冷卻系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、進排氣系統(tǒng)，殼體等復雜幾何特征。傳統(tǒng)網格法 CFD 需要簡化模型，網格質量優(yōu)化等操作耗費大量人工時間。
智鑄超云卷氣壓力結果
智鑄超云氣體含量結果
智鑄超云縮孔縮松結果
根據精準的診斷結果，針對泄漏問題（主要源自氣孔），梅工給出了明確的解決方向：在鑄件末端（卷氣易聚集區(qū)域）增加渣包，并將渣包連接至有效的排氣系統(tǒng)。這是解決卷氣、減少氣孔最直接有效的方法之一。
