排气系统总成是以内燃机为动力源的机动车辆中不可缺少的重要部件,在完成内燃机燃烧废气顺利排放的同时,排气系统承担着降低活塞往复运动以及气门往复升降产生的排气噪声的任务。消声器的结构决定了排气系统消声性能的优劣,同时也决定了整车噪声水平,是体现整车NVH性能重要的载体。本文在某新车型乘用车排气系统开发的工程项目的过程中展开,以排气系统尾管怠速噪声和瞬态加速噪声为优化目标,测试得出原方案排气系统尾管噪声超标的结论后,分析原方案排气系统尾管噪声超标的原因,研究消声器参数对传递损失的影响,说明消声器优化过程。建立了发动机-排气系统声学计算耦合仿真模型并标定了声学计算耦合仿真模型的计算精度。标定结果表明,发动机-排气系统声学计算耦合仿真模型计算结果精度可靠。计算了原方案前、后消声器传递损失,从声学结构的角度分析了优化方案的优越性。计算了原方案在发动机转速为6000r/min时的排气压力,计算结果表明原方案排气压力过大,不利于发动机功率输出。在原方案声学性能分析的基础上提出优化方案排气系统,并说明了改进的原因,对比计算了优化方案与原方案前、后消声器的传递损失和整车噪声,计算了优化方案尾管稳态噪声、尾管噪声瀑布图、排气压力,计算结果表明,优化方案前消声器传递损失在低频段有所减小但是后消声器传递损失能维持较高值,在中频段传递损失比原方案有所增加,且整车噪声总值曲线、阶次曲线大部分频段位于原方案对应的曲线下方,考虑到排气背压的合理性,优化方案满足设计要求。基于ANSYS_FLUENT流体仿真软件,建立了排气系统流体动力学模型。设置边界层,入口条件定义为发动机最高转速时对应的流体流量,对比分析优化方案和原方案排气系统在发动机最高转速时前、后消声内流体流场分布,计算结果表明,优化方案前消声器内流场分布合理,速度梯度分布均匀,湍流动能和再生噪声均小于原方案,优化方案流场分布更有利于降低噪声。为了更进一步确定优化方案的声学性能满足设计目标,进行了尾管怠速噪声和整车加速尾管瞬态噪声实验。测试结果表明,优化方案尾管怠速噪声比原方案尾管怠速噪声低,满足了尾管噪声设计要求。在驾驶员右耳处、中排座椅中间处、后排座椅处,噪声曲线均优于原方案且位于限值曲线下方。测试了优化方案的排气压力,测试结果与前期仿真计算结果吻合度高,排气压力合理,能满足发动机功率输出要求。