产品知识培训之二 XXXXXX集团有限公司 汽车排气系统.

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1 产品知识培训之二 XXXXXX集团有限公司 汽车排气系统

2 目录页 Contents Page 排气歧管 Exhaust Manifold 排气管 Exhaust Pipe 净化装置 TWC 消声器
Muffler

3 过渡页 （一）排气歧管的作用 （二）排气歧管的种类 （三）排气歧管的主要问题 （四）排气歧管的验证试验 Transition Page
Exhaust Manifold 排气管 Exhaust Pipe 净化装置 TWC 消声器 Muffler

4 1 排气歧管 排气歧管的作用 排气管 净化装置 消音器 第一章 正 文
为什么汽车发动车上要安装排气歧管，排气歧管为什么长短不一，排气歧管设计时主要考虑哪些问题？ 1 排气歧管的作用 排气歧管的主要作用是导出发动机中的高温废气，在设计排气歧管时主要考虑以下几点： 避免各个气缸的排气干扰 减少排气背压（各个支管） 各气缸排气路径等长

5 2 排气歧管 排气歧管的种类 排气管 净化装置 消音器 铸造歧管 不锈钢弯管式歧管 不锈钢冲压式歧管 第一章 铸造排气歧管
正 文 第一章 2 排气歧管的种类 铸造歧管 不锈钢弯管式歧管 不锈钢冲压式歧管 铸造排气歧管 不锈钢弯管/蚌壳冲压 优点 价格便宜 易升温 缺点 质量大，热惯性大对排放不利 成本高，工序复杂

6 3 排气歧管 1 2 3 4 排气歧管的主要问题 排气管 净化装置 消音器 第一章
正 文 第一章 排气歧管由于设计不当和生产工艺不合适，会产生以下主要问题： 1 产品开裂：材料和结构设计不当，造成产品使用过程中开裂或断裂 2 焊接变形：焊接过程中的热变形，造成歧管的安装孔偏离 3 无法组装：零部件制造精度问题造成歧管无法预组装 4 产品漏气：歧管焊缝较多，有些是空间曲线焊缝，焊接工艺的设计不 当造成歧管漏气——影响排放、高温气体外泄引发安全问题 3 排气歧管的主要问题

7 4 排气歧管 台架热疲劳试验 冷热冲击试验 气密性试验 安装尺寸检查 实车道路测试 1 2 排气歧管的验证试验 3 4 5 排气管 净化装置
消音器 正 文 第一章 台架热疲劳试验 1 在热负荷条件下验证歧管的可靠性，在发动机台架或燃烧器上进行； 冷热冲击试验 2 4 验证歧管在交变热负荷下的可靠性，在专用试验装置上进行； 排气歧管的验证试验 气密性试验 3 在产品生产出来后，在生产现场测试歧管的气密性能，在专用气密工装上进行。 安装尺寸检查 4 在专用检具上，检查各个安装孔的空间位置是否符合要求。 实车道路测试 5 实车+道路，实际检验可靠性

8 过渡页 过 渡 （一）排气管的主要作用 （二）排气管的材质 （三）排气管的主要问题 Transition Page 排气管
排气歧管 Exhaust Manifold 排气管 Exhaust Pipe 净化装置 TWC 消声器 Muffler

9 ‘ 1 排气管 排气管的主要作用 排气歧管 净化装置 消音器 第二章
正 文 第二章 ‘ 排气管在汽车排气系统中占重要地位，它主要起到将汽车排气系统中各部件有机的连接起来，防止发动机产生的废弃外漏，对空气造成污染！ 1 排气管的主要作用

10 2 排气管 排气管的材质 排气歧管 净化装置 消音器 第二章 正 文
由于汽车排气系统安装于汽车底部，使用环境恶劣，容易生锈失效，所以汽车排气管一般都是采用不锈钢材质，主要是使用铁素体不锈钢制成，铁素体不锈钢热膨胀系数小，热导率高，在反复加热和冷却的条件下耐高温氧化性能好，而且具有良好的抗点腐蚀性，与奥氏体不锈钢相比，铁素体不锈钢具有良好的耐氯化物、应力腐蚀和晶间腐蚀性能。 排气管的材质

11 3 排气管 01 02 04 03 排气管的主要问题 排气歧管 净化装置 消音器 第二章 正 文
由于汽车排气管是空间曲面几何体，在生产制造过程中有一定的难度，而且排气管的使用工况相当恶劣，在生产和使用过程中会出现各种问题，因此需要合理的结构和合适的生产工艺。 排气管与法兰装配间隙过大，不利于焊接 02 排气管的管壁较薄，焊接时容易烧穿 04 排气管空间弯折尺寸不够精 确 01 使用中震动强烈，排气管容易发生断裂 03 3 排气管的主要问题

12 过渡页 （一）三元催化器的组成 （二）三元催化器的种类 （三）三元催化器的技术要点 （四）三元催化器的验证试验 （五）三元催化器的主要问题
Transition Page （一）三元催化器的组成 （二）三元催化器的种类 （三）三元催化器的技术要点 （四）三元催化器的验证试验 （五）三元催化器的主要问题 排气歧管 Exhaust Manifold 排气管 Exhaust Pipe 净化装置 TWC 消声器 Muffler

13 1 净化装置 三元催化器的组成 排气歧管 排气管 消音器 第三章 GBD的意义和计算 催化器的组成元件 金属外壳的作用 衬垫的种类及作用
正 文 第三章 1 三元催化器的组成 GBD的意义和计算 催化器的组成元件 金属外壳的作用 衬垫的种类及作用 04 01 02 03

14 1 净化装置 【组成元件】三元催化器一般由：进气锥盖、壳体、排气锥盖、衬垫、催化剂、氧传感器座等零件构成。 三元催化器的组成 排气歧管
排气管 净化装置 消音器 正 文 第三章 【组成元件】三元催化器一般由：进气锥盖、壳体、排气锥盖、衬垫、催化剂、氧传感器座等零件构成。 1 三元催化器的组成 催化器的 组成元件 01

15 1 金属外壳的主要作用 净化装置 三元催化器的组成 排气歧管 排气管 消音器 第三章 1 2 3 正 文
“将脆弱的陶瓷催化剂保护在一个坚固的结构中，并且使催化剂能够安装在排气系统上，发挥应有的作用。” 将催化剂装配进一个容器，成为催化器产品的过程叫做封装。 1 金属外壳的主要作用 三元催化器的组成 1 金属外壳和衬垫层保护催化剂不至于因为外界机械力而损坏 2 催化器中的衬垫保护催化剂在受到车体外部突然冷却的时候不至于炸裂 金属外壳的作用 02 3 催化器的进气锥管结构保证催化器受到的气流均匀，减少气流偏载造成的附加气动力损伤

16 ‘ 1 净化装置 三元催化器的组成 膨胀型衬垫 非膨胀型衬垫 排气歧管 排气管 消音器 第三章 第三章
正 文 第三章 第三章 ‘ 衬垫是一种由陶瓷纤维、蛭石、粘合剂、塑料膜等构成的非金属材料。安装于陶瓷载体和金属壳体之间。一般分为膨胀型、非膨胀型、复合型三类。 1 三元催化器的组成 衬垫的种类及作用 03 膨胀型衬垫 非膨胀型衬垫

17 1 净化装置 三元催化器的组成 排气歧管 排气管 消音器 第三章 第三章 衬垫 固定 缓冲 密封 隔热 隔音 正 文
衬垫是催化器的重要组成部分。衬垫除了在封装中固定陶瓷载体，在使用的过程中也能对催化器受到的冲击起到一定的缓冲作用，同时还能防止尾气从金属外壳与载体间隙逃逸，隔绝高温尾气对金属外壳的热冲击，也能阻隔气流在载体中的部分噪音。 1 衬垫 固定 缓冲 密封 隔热 隔音 隔绝 气流噪音 陶瓷载体 易碎 三元催化器的组成 有限度隔绝载体的气流噪声 固定、保护 防止金属 外壳过热 催化器 受到冲击 高温尾气导致金属外壳过热，变形 缓冲作用 衬垫的种类及作用 03 阻止废弃 逃逸 处理全部尾气

18 1 净化装置 GBD= 𝐺 𝑆×𝑇 𝑆=𝐿×𝑊 𝑇= 𝐷−𝑑 2 三元催化器的组成 排气歧管 排气管 消音器 计算 概念 第三章 正 文
GBD—间隙体积密度[g/cm3] G—衬垫重量[g] S—衬垫面积[cm2] T—金属筒体与载体间的间[cm] L—衬垫的长度[cm] W—衬垫的宽度[cm] D—金属筒体的内直径[cm] d—载体的直径[cm] 三元催化器的组成 GBD指的是衬垫在封装后的体积密度，其意义在于：合适GBD值，会有合适的包裹力，使脆弱的陶瓷载体（催化剂）在生产制造过程和工作过程中，保证陶瓷载体不损坏。 GBD= 𝐺 𝑆×𝑇 𝑆=𝐿×𝑊 𝑇= 𝐷−𝑑 2 GBD意义和计算 04 概念 一般来说，GBD根据具体的产品设计要求，取值在0.8~1.2之间

19 排气歧管 排气管 净化装置 消音器 正 文 第三章 2 三元催化器的种类 根据安装位置三元催化器可以分为： 紧耦合式 底盘式

20 2 净化装置 三元催化器的种类 排气歧管 排气管 消音器 第三章 根据封装方式三元催化器可以分为： 正 文
塞入式——可满足薄壁催化剂封装，满足欧四（推荐） 捆绑式——可满足薄壁催化剂封装，满足欧四（推荐） 蚌壳式——不可满足薄壁催化剂封装，满足欧三 蚌壳插入式——不可满足薄壁催化剂封装，满足欧三 塞入旋压式——可满足薄壁催化剂封装，满足欧四 柔性封装（导向杆塞入）——可满足薄壁和超薄壁催化剂封装，满足欧五（推荐） 整体收缩式——可满足薄壁和超薄壁催化剂封装，满足欧五（推荐）

21 3 净化装置 催化器是工作在高温（800度）、高速气流、高强度振动的条件下，工况恶劣，因此技术要求高。 三元催化器的技术要点 排气歧管
排气管 净化装置 消音器 正 文 第三章 三元催化器的主要技术要点： 3 材料选择——决定产品可靠性、制造成本、制造难度 前端盖的形状设计和制造——决定气流分布是否均匀，背压是否增大，结构强度和刚度是否满足要求 是否采用双层端盖——根据温度、衬垫保护需求来决定 端盖是否加台阶——决定制造工艺和衬垫保护性能 封装工艺选择技术——决定载体是否容易破碎和GBD是否满足要求 衬垫的选择技术——决定载体是否容易破碎、GBD是否满足要求、成本是否满足要求 三元催化器的技术要点 催化器是工作在高温（800度）、高速气流、高强度振动的条件下，工况恶劣，因此技术要求高。

22 4 净化装置 三元催化器的验证试验 排气歧管 排气管 消音器 第三章 三元催化器在生产封装过程中一般需要进行如下验证试验： 正 文
1）推力实验 检查GBD是否合适 2）气密性实验 检查三元催化器总成是否会漏气 3）台架热疲劳实验 检查整个设计、制造过程是否有缺陷 4）水急冷急热实验 检查抗冷热冲击性能 5）检具检测 检查是否会有制造的尺寸和空间位置偏差 6）排放实验 检验催化剂的性能是否达到相应标准 7）实车路试 实际检验三元催化器的可靠性和稳定性 4 三元催化器的验证试验

23 5 催化器 净化装置 三元催化器的主要问题 排气歧管 排气管 消音器 第三章 正 文 排放不良、载体破碎、锥盖断裂 锥盖设计不好
封装方式、衬垫不合理 金属材料选择不好 三元催化器的主要问题 载体在生产和使用中破碎 壳体在热负荷和振动下开裂 催化器 壳体受热膨胀，降低衬垫对载体的包裹力，载体破碎 壳体结构设计不良 锥盖和法兰设计不好 不易装配 封装速度、行程等参数控制不好 载体在生产和使用中破碎

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