我国是农业大国，农用汽车(包括拖拉机)对国民经济的发展起重要的作用，据统计到2006年底，我国已有15％的农户拥有农用车。粗略估算，农用车的保有量已达3500余万辆。随着农村经济体制改革的进一步深入，农业产业结构调整的不断深化，农村城镇化建设步伐的加快，农民对农用车的需求将会加快增长。目前，全国生产农用车、拖拉机的生产厂家多达上百家，年生产农用汽车近500万辆，而山东省农用汽车的年产量居全国第一。 农用汽车所用小型单缸柴油机具有结构简单、制造成本低、使用简便、适合我国广大农村使用的技术水平和购买力较低的特点，因而广泛被应用。但与此不相协调的是，其噪声较高，小型单缸柴油机的排气噪声比起多缸机来脉动性强，刺耳，声品质差，更加惹人心烦。同时由于燃烧组织不如其它车辆好，加上人们也不是太重视，所以农用汽车排放物比较多。而排放物主要为碳烟颗粒物，具有很强的吸附力，被直接吸入人体内除了引发多种慢性疾病外，还能致癌。目前农用汽车还没有采用机外净烟措施。 随着人们生活质量的不断提高，环保意识的日益增强，噪声污染和排放物污染越来越被人们所重视。因此如何降低噪声污染及有效控制排放污染物对于改善生存环境和提高生活质量都具有重要的现实意义。 本文对农用汽车柴油机排气噪声产生的机理及碳烟产生的机理进行详细的理论分析，并对其排气噪声频谱进行分析，研究降低排气噪声和控制碳烟的机外措施。介绍了消声器结构分类，提出净烟消声器设计要求和消声性能评价指标，建立完全新型的净烟消声器理论模型，编制净烟消声器优化设计程序。针对ZS1105型单缸柴油机的特点，以有限元软件、声学软件和流体动力学软件为平台，综合运用有限元法、有限体积法对复杂结构消声器的空气动力性能、声学性能进行数值仿真计算，分析不同结构参数、吸声材料和除烟材料对消声器性能的影响。在此基础上，设计完成六种净烟消声器结构方案，在台架上进行试验，得出A声级、倍频带声压级频谱特性曲线、自由加速烟度和发动机功率损失对比情况，将数值分析和台架试验结果进行比较，最终研制出价格低、性能好的，适用于农用汽车的具有降噪和净烟双重功能为一体式净烟消声器。 本文创新点： (1)进行净烟消声器的结构、材料及参数设计，建立新型的净烟消声器理论模型，试验出适用于农用汽车的净烟材料。 (2)应用三维数值计算方法，对新型净烟消声器进行声学性能分析和内部流场数值模拟，为净烟消声器的结构设计提供理论依据。 (3)总结出进气消声器设计的一般方法和原则，编制净烟消声器优化设计程序。 (4)针对农用汽车柴油机噪声源特点，在理论分析与试验验证的基础上，设计出全新的排气消声净烟一体式净烟消声器，具有降噪和净烟双重功能，并且成本低，更换和维护方便。