内燃机排气消声器主要参数的选择(一)林辉江(后勤工程学院,重庆400016)摘要:根据笔者多年设计消声器的实践经验,分析影响内燃机排气消声器消声性能的各种主要参数,以及如何正确选取消声器各主要参数的方法。关键词:内燃机;排气消声器;参数选择;设计中图分类号:TK401+.6文献标识码:A文章编号:1000-6494(2001)04-0012-03SelectionofMainParametersofSilencerforInternalCombustionEngineLINHui2jiang(LogisticEngineeringInstitute,Chongqing400016,China)Abstract:Onthebasisofwriter’spracticalexperiencesofdesigningsilencerformanyyears,thispaperanalyzesmainparametersaffectingperformancesofasilencerforinternalcombustionengineandme内燃机排气消声器是一种既能让气流通过,又能消除或减小排气噪声的有效装置。它是控制气流噪声的一种主要方法。一个好的消声器在其工作气流的温度、压力环境下,在需要的频率范围内应有较大的消声效果和较小的阻力损失。也就是说,其插入损失(消声量)要大,功率损失比要小。同时,消声器的体积要小,结构要简单合理、坚固耐用。它们之间是相互影响与制约的。因此,设计消声器时,应根据我国有关标准以及用户的要求,合理选用消声器结构型式和主要参数。本文根据笔者多年的消声器设计实践,对抗性消声器设计时的主要参数选择作一简要介绍,以起到抛砖引玉的作用促进我国消声器行业的发展。改变声波在消声器内的传播规律;气流可以产生再生噪声。气流改变声波传播规律主要反映在运动介质可以改变声波的波长。当声波传播方向和气流运动方向一致时,声波在消声器中的衰减系数要下降,降噪量减少;当声波传播方向和气流运动方向相反时,消声器的衰减系数要增加,降噪量增加。因此,设计消声器时,应将气流和声波流分开,尽量降低背压,提高消声效果。理论分析表明,有气流存在时的衰减系数与1ƒ(1+M)2成正比。式中,M为马赫数。气流速度越大,其衰减系数越小。当气流速度小于60mƒs时,消声器衰减系数变化很小,可以忽略。气流再生噪声是指高速气流撞击消声器部件时,振动噪声和气流运动形成的湍流所产生的噪声。气流速度的大小,决定了气流再生噪声的大小。因此,控制消声器中气流速度是消声器设计中的一个十分重要的问题。而控制气流再生噪声的主要措施是:按照声源特性和消声器的消声值确定合适的流速。在一定的气流速度下,选择合适的消声结构,尽量降低气流的再生噪声。一般,消声器前插入管的气流速度可取v=60～90mƒs;消声器内部的气流速度应控制在40～排气消声器气流流通面积的确定1内燃机排气消声器工作在具有几百度高温的高速脉动气流中,高速脉动气流能产生较大的排气噪声。气流对排气噪声的影响,主要表现在:气流可以作者简介:林辉江,男,解放军后勤工程学院教授,现任郑州中原民政消声器材厂副厂长,总工程师。“三维动态全频消声理论及其设计方法”的发明人,现开发出各种型号的消声器达100多种。收稿日期:2001202205·12·内燃机2001年第4期设计·研究根据内燃机排出流量Q,选择合适的气流速度v,便可确定流通面积F,从而确定进气管直径d1。因2.1L.H.Billey推荐的四冲程内燃机消声器容积计算公式Π4F=4·KVh1Q2,所以,d1=(1)为F=Qƒv,F=4d1。消声器容积计算公式Ve=·ΠΠvni式中,Q为排气流量,m3ƒs;v为排气平均速度,式中,K为常数,用于城市及公路货车,K=35000,用于客车及轿车,K=50000;Vh为内燃机排量,L;n为内燃机标定转速,rƒmin;i为内燃机气缸数。2.2DeanG.Thomas推荐的内燃机排气消声器mƒs;排气流量Q一般由内燃机制造厂提供。例如KTA192G2型柴油机,备用功率Ne=369kWƒ1500rƒmin时,排气流量为Q=1.241m3ƒs;常用功率Ne=336kWƒ1500rƒmin时,排气流量Q=1.194m3ƒs。若选用气流平均速度v=QnVh(2)消声器容积Ve=4×1.241=0.162m=162mm。若由于连接关系1000iΣΠ60式中,Q为常数,用于汽车消声器,Q=5～6;n为内燃机标定功率转速,rƒmin;Vh为内燃机排量,L;i为内燃机气缸数;Σ为内燃机冲程数。1.241的限制,d1=150mm时,v=Q==70FΠ24×0.15mƒs,也是可以的。若生产厂家未提供,有条件的可以对该内燃机进行排气流量的实测,无条件的,也可以通过理论计算确定。理论计算公式如下:内燃机进气流...