广州大运摩托车有限公司
一、摩托车牌动管和消音器设计特点
在我国噪声控制已经引起了越来越多的人们的广泛重视，传统的摩托车消音器设计是根据降噪要求制定的，根据具体的降噪频率特性，选择不同结构的消声单元，并且保证这些消声单元连接的合理性，达到有效的消声目的。通常情况下，人工优化工作比较复杂，在目前我国实际的排气动力效应降噪系统中，由于消音器设计无法与排动设备有效链接，使得实际的降噪效果不理想。因此，有必要寻找更高效的排动效应管道设计和消音器优化设计的方案，根据以上情况，要利用新型的降噪单元针对不同频率的声音特点来进行整合设计，充分保障摩托车降噪的效果，并且要考虑排气管的动力效应，使得排气管设计能够跟消音器设计充分结合，满足摩托车实际的使用性能。
在进行摩托车发动机排气消声器设计时需要符合以下几方面要求：①消音性能良好，尽量保证消声器的消声量频率特征和消声器频率特征一致。②尽量减少对排气气流的阻力，降低排气背压，从而减少发动机因排气阻力引起的性能损失。③要保证其具有良好的耐高温性能，并且具有良好的耐腐蚀性和抗污染性，保证其不会被废气气流污染和腐蚀。在选择材料时避免选用玻璃棉一类的材料，因为这类纤维性吸音材料容易出现堵塞，而影响消声器的性能。④具有良好的空气动力学性能，使其在受到高速、高温的脉冲性排气气流冲击后，不产生再生噪音。⑤工作性能良好，寿命长，满足使用要求。⑥构造简单，体积适宜，重量轻，并且成本较低，工艺性较好。
二、摩托车排动管优化设计
要充分考虑排动效应和二行程摩托车汽油排气消音系统的结构特点。排动管与消音器的关系错综复杂，互相影响，想要设计良好的排气消音系统，就必须对摩托车结构进行综合的分析，排动管的设计是针对二行程汽油机充气效率较低并且在换气过程中又有相当数量的新鲜空气冲进排气管的情况而提出来的，首先要保证在走气口在打开的情况下，不会出现汽缸的吸抽效应，在加速换气过程中，要求排气管中的气流能够充分流通，保持较低的气压区。因此需要在排气管中设计一个扩散单元，使得气体在膨胀之后能够产生一定的负压波，这个负压波能够在走气口打开不久，沿着管道向后排气。在换气的过程中，排气口要保证排压的时效性，同时，在走气管关闭时排气口未关闭的时的范围之内，要保证一个良好的反压作用，使得新鲜空气能够及时补充，在排气口附近形成一个稳定的高压区，在具体的实施过程中，正压波恰好在走气口关闭时向后进行排气。
三、消声器的设计方案
（一）设计思路
对于目前我国现有的摩托车消声器进行优化设计，首先需要明确改进后消声器的具体消声量；其次，要保证摩托车在安装消声器之后产生的压力在稳定范围之内；最后，要保证消声器的应用功能，要尽可能的选择造价便宜，并且使用寿命较长的配件。根据大量的实验研究表明，随着消声器口径长度的增加，其容量也会变大，使得噪声频率向低频进行变化，导致低音消音能量增加。同时由于容积的增加，会降低排气管内部的压力，使得发动机的性能产生变化。因此，在进行消声器的设计过程中，必须适当的扩大内部的容积。现有摩托车消音器腹部扩张室的直径偏小，根据研究发现，随着消音器扩张室直径的增加，其扩张比也会增加，最大衰减量也会随着增加，这就会导致容积在不断上升，从而有效地改善摩托车的减噪性能。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此，在消声器改进时，要充分考虑结构特点，适当的增加扩张室的直径。在摩托车消声器中，尾管的选择会对消音量的影响很大，当尾管直径变小时，消声器的衰减量就会增加，低频截止频率就会降低，但是由于尾管直径需要保持在一定范围之内，因此尾管的缩小，会使得气流流速变化显著，会产生二次噪声，还可能影响设备内部的压力，影响发动机的性能。因此，在改进消声器的过程中，要适当的减小尾管的直径。
（二）消声器参数的选择
经过大量的研究实践表明，随着消声器扩张比的增加，消声器的消声量也会随着增加。因此，技术人员应当合理选择消声器的扩张比，从而保障实际的降噪性能。在具体的应用过程中，增加扩张比的方法主要有两种。第一是缩小造成吸入口和出管口的直径；另外一种是适当的增加消声器外壳的直径。如果消声器出管口的直径受到内燃机直径的限制，就会导致燃气内部气压升高，不仅会增加功率的损耗，还会引起二次噪声，严重影响消声器的实际应用性能。而消声器的外形尺寸会受到安装位置的限制，不能过度扩张。因此，在进行消声系统优化设计时，要合理的进行扩张比的设置，通常扩张必须要保持在9~16的范围之内，这样就可以满足具体的消声效果，又可以扩大低频消声范围。
（三）消声器容积的选择
技术人员在对消声器的容积进行选择时，可以在条件允许的范围之内，尽可能的选择较大的容积，这样不仅能够降低消声频率，同时也能够提高设备的实际消声效果。如果消声器设计的容积较小时，就会导致摩托车功率损耗过大。另外，技术人员为了满足排气管的消声量需求，通常需要进行消音器内部结构的优化，一般需要将扩张腔用穿孔管和穿孔板进行连接，从而组建成多级消声器，随着级数的增加，其消声量也会不断增加，并且能够提高高音频的消声效果。但是当级数大于5时，具体的消声效果会相应的减低。因此，消声器的技术通常会控制在2~5的范围之内。
（四）消声器尾管的设计
通常情况下技术人员在进行消声器尾管的设计过程中，要保证废气的合理排放，要充分完善消声器管参数的设置，并且优化尾管的长度和末端出口的形状。消声器末端出口形状主要包括斜口型、正切口、鱼尾管口。斜口型、正切口是常见的消声器尾管形状，合理的消声器尾管长度应当根据具体需要的消声量和功率损失来进行确定，从而满足摩托车实际的应用性能。
四、结语
随着城市交通噪声的日益严重，我们应当重视摩托车排气管和消声器的优化设计，为了切实有效的提高摩托车的消声效果，技术人员应当根据摩托车系统和消声系统的结构特点进行合理的设置，要加强排动系统和消声系统的连接性，合理进行消声器参数的设计，保证消声器容积、内部结构以及尾管的合理性，从而提高摩托车实际的消声性能，有效的降低交通的噪声污染量，保障保障人们最基本的出行需要。
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论文作者:陈文优
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第11期
论文发表时间:2019/9/19
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