三元催化器的消声特性研究.pdf

机械设计与制造
第8期
Machinery Design Manufacture
2010年8月
文章编号:1001-3997(2010)08-0088-03
先进制造技术
三元催化器的消声特性研究
张兆合1张浩
(哈尔滨エ业大学汽车工程学院,威海264209)(2同济大学汽车学院,上海201804)
Research on noise elimination characteristic of three-way catalytic converte
ZHANG Zhao-hel ZHANG Hao'
College of Automobile Engineering, Harbin Institute of Technology, Weihai 264209, China)
(2 College of Automobile, Tongji University, Shanghai 201804, China
【摘要】应用统计能量分析软件 AUTOSEA建立了三元催化器声学模型,并计算分析其消声转速→
aのののののののののののののののかののののなのののmののののののののののの的
3研究分析了当売体结构参数及載体結构参数改变时催化器消声特性的变化。研究結果表明入口扩张管锥3
以角对催化器消声特性的影响最大,出ロ收缩管維角对消声特性有一定影响,出ロ大管长度对三元催化器
3消声特性基本没有影响,我体位置向出口例移动时消声量下降,我体长度增大时消声量增加救体的长径
比增大时大部分频率范国内消声量有所增加;随合两載体距离的增加消声量增大。研究明通过合理3
设计三元催化器的结构参数可以提高其消声性能
关键词:三元催化器;消声特性;统计能量分析;结构参数
I Abstract Aimed at researching the noise elimination characteristic of TWC, the acoustic model was
3 established with Auo EA, statistical energy anlysis(E A )sofw. On the base f the resuls of im
s lation and analysis he effects of structural parameters of monolith and shell on noise elimination charac
teristics had been discussed. Some suggestions were ginen for reasonable design of structural parameters.
The calculation results showed that the inlet cone angle had maximum efect on noise elimination charac
teristic. The utlet cone angle had a little effect, while the outlet pipe had little effect on noise elimination
ability When the monolith was moved to the outlet side, the noise elimination effect will decrease. While
the monolith had bigger length or lengthdiameter ratio, the noise elimination effect increased. The distance
y between tuo couple monolith had clearly influence on noise elimination effect. The research indicated that
s it was possible to improue noise elimination ability OFTWC by reasonable design.
Key words: Three-way catalytic converter; Noise elimination characteristic; SEA; Structural
arameter
WいWい4PいかいかいいPかかかトかかいいいいいPP
中图分类号:TH16,464.134文献标识码:A
1引言
般用于小型乘用车,空间狭小的车底空间,也会限制多个部件
随着汽车工业的飞速发展,汽车排气污染物对大气的危害日的安装。"TWC的排气出口和人口端相当于膨胀腔,而主题材料为
趋严重。目前,我国的北京、上海和广州,以及世界其他主要城市,具有多孔性和微孔性的蜂窝陶瓷,这种结构应该具有一定得降噪
汽车已经成为有害污染物NOx、CO、THC排放的第一污染源。为能力,鉴于此,能否用TWC代替消声器,使其具有催化转化和消
促进人类文明和环境的和谐发展,各国纷纷出合严格的汽车排放声双重功能?TWC降噪能力如何?TWC结构与消声量存在什么关
法规,以刺激汽车工业降低污染物排放新技术的应用。现阶段,我系?诸如此类的河题,如果纯粹依靠试验进行研究,试验成本过
国实施国Ⅲ排放法规,更加严格的国下排放法规将于2010年实高,而且试验周期会比较长。
施。火花点火内燃机在气体污染物的排放方面一直占据主导地
为定量分析TWC的降噪能力,本文运用统计能量分析软件
位,也是城区气体污染物的主要来源。在机内净化技术已经相当 Autosd建立三元催化器声学模型,计算分析在给定激励下三元
完善的情况下,为满足国以及更加严格排放法规的要求,三元
催化器的消声特性,并且研究三元催化器壳体各设计结构参数及
催化器TWC(Thre- way Catalytic Converter)已成为汽车排气系統载体各结构参数对催化器消声特性的影响,为基于消声的TWC
中的必配部件可。为使内燃机具有良好的性能,应尽量降低排气与汽车的优化匹配,建立理论依据
背压“,然而,为处理排气污染物必须安装TvGC,如果不拆除为2TWC降噪能力研究
降低噪声的消声器,多个部件安装于排气管中,勢必引起排气背2.1统计能量分析方法
压的较大提升,这对内燃机性能极为不利。另外,火花点火内燃机
统计能量分析SEA( Statistical Energy Analysis)方法的基本
来稿日期:2009-10-19