爱华网排气系统是控制汽车的排放和噪音的系统，它布置于整个汽车底盘之
下，与发动机排气歧管相连，悬挂于车身地板之下。因此，其形状走
向一般比较复杂，同时又是影响着整车振动、噪音的关键部件。
• 排气系统按国家环保排放要求可分：欧II、欧III、欧IV、欧V和欧VI等
系统。这些都是根据不同时期，国家对汽车排放要求程度不同而设计
出不同的排气系统，越到越后面排气系统对排放控制越严格，系统也
就越复杂。
• 排气系统按结构要求又可分：单级催化净化器形式的系统、双级催化
净化器形式的系统和紧耦合催化净化器形式的系统。
排气系统的功用：
• a.减少汽车尾气对环境的污染，对发动机燃烧后的废气中CO、
NOX、HC等有害气体起到净化作用;
• b.降低汽车噪音对环境的污染,使整车的噪音降低到国家规定噪音分贝
值以下。排气系统包括六大部分为：催化净化器、消声器、悬置部
件、密封部件、隔热部件和绕性节软管部件等其它附件。
• 如下图所示：
催化器篇
• 催化净化器是靠内部的多种贵重金属加快内部气体化学成分的化学反
应速度，从而达到净化有害气体的一种装置。催化剂又叫触媒，是指
在化学反应中改变反映速度而本身的组成和数量在反应中保持不变的
物质。
• 催化净化器可分为氧化型、还原型和三效型即三元催化净化器。汽油
发动机主要是采用的是三元催化净化器，它可以同时氧化CO、HC和
还原NOX。使CO、HC、NOX、O2 各气体间相互之间发生氧化与还原
的化学反应，生成N2、CO2、H2O等无害气体。这种催化净化器一般
都采用贵金属作为催化剂，比如PT，PA，RH，但由于PT的造价太
贵，所以采用与其等效的PA替代其氧化CO、HC两种有害气体，但
PA的抗中毒能力较PT差很多。
许多研究表明，贵金属催化剂对汽车尾气虽有较高的催化活性，但也
有许多不足，如易中毒、催化活性受空燃比的影响比较大，高温性能
不太理想以及成本高等弱点。因此，要充分发挥三元催化净化器效
率，汽车在安装三元催化净化器时的前提就必须要有：
• 1： 好的燃油品质—即铅、硫和磷、砷、硅、镁、铁的含量低。过量
的含铅汽油会导致催化净化器中毒，对排气系统中的催化净化器和氧
传感器造成损坏，而且还会对人体健康和社会环境造成危害。燃油中
含硫量较高，会降低催化剂的效能，同时也会导致发动机点火时间延
迟，提高排气温度，降低了发动机效率。
• 2：发动机加装电子控制汽油喷射系统（闭环控制）
• 电控汽油喷射系统能保证发动机在很小的空燃比范围内工作，冷启动
后催化器温度达到400℃以上才能开启闭环控制，根据氧传感器的反
馈信号（高低电压模拟信号）控制发动机的节气门的开度以及油轨喷
嘴的喷油时间来控制空燃比在14.7：1附近，这样才能使催化器的转
换效率最高，发动机产生的有害气体量最少，对废气的处理率达到
90%以上。但是闭环控制发动机较化油器式发动机费油，因为化油器
式发动机节气门控制的好的话可以处于稀薄燃烧状态，空燃比大于
14.7，而电喷发动机经常的工作区间是≤14.7才能满足排放要求
以氧传感器在尾气排放的信号监控当中起到非常关键的作用。其反
馈的信号最高800MV，最低100MV，ECU根据这两种信号控制喷油
嘴的喷油时间来调整过量空气系数λ ，使其始终在λ=1附近振荡,这
样可以间断的给催化器里的CEO2补充氧气，并利用CO,HC消耗掉其
吸附的氧气。当前后氧传感器信号的波形一致时证明催化器已经老化
失效，OBD报警灯点亮提醒司机必须检修。
噪声具有声波的一切特征。各种声波都是因物体的振动而产生，振动
而辐射声波的物体称之为声源。声波的传播实质上是介质振动的传播
过程，即传播出去的是物质的运动而不是物质本身。换言之，声波的
传播是一种能量的转移过程，这种运动形式称为波动。振动与波动是
互相密切联系的，振动是波动产生的根源，而波动是振动的传播过
程。所以声波本质上是机械振动的传播过程，也称为机械波。
• 噪声的基本性质包括物理方面和生理方面。前者描述噪声的客观属
性，如声压、声强、频率等，后者涉及人们的主观感觉即噪声对人的
影响。
• 噪声的评价指标：对声音的描述分为客观评价和主观评价。客观评价
是用声压、声强、声功率等声音的基本物理量来描述声音；主观评价
是通过人耳的听觉的感受来对声音进行描述。
• 汽车上发动机工作时会发出很大的噪音，对社会环境很大影响，对人
的听觉系统造成很大的伤害。因此，汽车上安装消声器主要目的就是
降低汽车的噪声，减少噪声对环境的污染。
• 消声器是具有吸声衬里或特殊的气流管道，可有效地降低气流噪声的
装置。消声器一般包括从消声器进气口开始的整个消声器部件，不包
括发动机排气歧管和排气管。
1．消声器及排气管的设计
• 消声器的主要作用是降低发动机的排气噪声，并使高温废气能安全有
效地排出。消声器作为排气管道的一部分，应保证其排气畅通、阻力
小及足够强度。消声器要经受500~800℃高温排气，保证在汽车规定
的行驶里程内，不损坏、不失去消声效
汽车消声器按消声原理与结构可分为抗性消声器、阻性消声器和阻抗
复合型消声器三类。
• 1）抗性消声器
• 抗性消声器是在内部通过管道、隔板等部件组成扩张室、共振室等各
种消声单元时，声波在传播时发生反射和干涉，降低声能量达到消声
目的。抗性消声器消声频带有限，通常对低、中频带消声效果好，高
频消声效果差，货车多采用抗性消声器。
• 2）阻性消声器
• 阻性消声器是在内部排气通过的管道周围填充吸声材料来吸收声能量
达到消声目的的消声器。对中、高频消声效果好，单纯用作汽车排气
消声器较少，通常与抗性消声器组合起来使用。
• 3）阻抗复合型消声器
• 阻抗复合型消声器是分别用抗性消声单元和吸声材料组合构成的消声
器，它具有抗性、阻性消声器的共同特点。对低、中、高频噪声都有
很好的消声效果。
评价消声器的性能主要是从以下几个方面来确定：排气背压、插入损
失、功率损失比和结构强度等。
• 1）消声器的插入损失
• 消声器的消声量大小以消声器的插入损失来评价。插入损失是指装消
声器前后在消声器出口某固定点测量的排气声压级之差。
• D=L1-L2
• 式中：D——插入损失，dB
• L1——安装消声器前在某点测量的排气声压级，dB
• L2——安装消声器后在某点测量的排气声压级，dB
2）消声器功率损失比
• 消声器功率损失比是发动机在标定的情况下，使用消声器前后的
功率差值和没有使用消声器时功率值的百分比。评价发动机额定功率
点的功率损失比R的计算公式为：
• R=（P1-P2）/P1×100%
• 式中：P1——不带消声器而带空气管时的发动机功率，KW
• P2——带消声器后发动机功率，KW
• 功率损失比要求为：重型车R≤3%；中型车R≤5%；轻型车
R≤6%。
3）排气背压
• 排气背压是指按QC/T524设置排气背压测量点（离发动机排气管出口
或涡轮增压器出口75mm处，在排气连接管里测量，测压头与管内壁
平齐），当分别带消声器和带空管时，测点处的相对压力值之差。符
号：△P，单位：kPa，即
• △P=Pex1-Pex2。
• 式中: △P——排气背压，kPa；
• Pex1——带消声器时测点的相对压力，kPa；
• Pex2——不带消声器（即带空管）时的测点的相对压力，kPa
4）结构强度
• 消声器的结构强度主要是指抗震性、密封性、抗回火性等。一般是通
过试验来判断，即消声器台架试验中经20次试验后，消声器不出现咬
口或焊接部位损坏。试验完毕后测量漏气量总和不超过100L/min，插
入损失下降不大于3 dB，功率损失比增加不大于1.5%。抗回火性能
是指发动机非正常燃烧时，大量的未燃烧混合气在排气管和消声器内
再次燃烧产生强大爆炸力的现象称之回火。消声器对因回火而不被损
坏的能力称之抗回火性能。因此它是评价消声器结构强度的一个重要
性能指标
• 5）气密性
• 消声器内相对气压稳定在（98±1）kPa时，排气系统各级消声器泄
漏量总和不超过10L/min。
• 6）振动耐久性
• 消声器经振动耐久性试验后，不能出现咬口或焊缝处开裂、焊接处裂
纹、隔板及消声管脱焊等损坏现象。
• 7）抗腐蚀性能
• 消声器应采用抗腐蚀措施，可以采用涂耐高温涂层、耐高温胶、镀铝
材料或不锈钢材料。中性盐雾试验时间一般至少为96小时，试验后材
料表面不得出现明显腐蚀点，焊接处不得锈蚀。
根据以上对比可以看出消声器对全频段降噪的效果,如果哪一频率过高
可以单独针对该频率进行处理.比如更改吸音材料,变更腔室容积及扩
张比等方法
排气系统的背压主要由排气系统中的催化器/消声器在满足消声降噪功
能的同时,对气体流动产生的阻力,也就是空气密度提高了。从发动机
的动力性和燃油经济性来讲,背压越小越好,但现有的技术还未能同时
实现超低背压与超低噪音控制.一般排气背压值控制在35KPa-45KPa
之间。
排气管的几种密封形式
球接法兰盘
该端面非常重要，
做不好很容易漏气
该球形表面的球面度要求也很高，不
允许有气泡突起或者凹陷的缺陷，否
则会造成漏气
