汽车排气管的改装设计

丁超英

摘 要：汽车的设计与生产涉及到许多领域，其独有的安全性，经济性，舒适性等众多指标，也对设计提出了更高的要求。汽车排气系统是汽车行驶的一个重要的主动安全系统，其性能的好坏对汽车的行驶安全有着重要影响。

关键词：新能源 汽车排气系统 发展现状 趋势研究

Modification of the Design of Automobile Exhaust Pipe

Ding Chaoying

Abstract：The design and production of automobiles involves many fields，and its unique safety，economy，comfort and many other indicators also put forward higher requirements for design. Automobile exhaust system is an important active safety system for automobile driving，and its performance has an important influence on automobile driving safety.

Key words：new energy，automobile exhaust system，development status，trend research

随着汽车的行驶速度和路面情况复杂的提高，更加需要高性能、长寿命的排气系统。其性能的好坏对汽车的行驶安全也有着重要影响，如果此系统不能正常工作，车上的驾驶员和乘客将会受到车祸的伤害。汽车是现代交通工具中用得最多、最普遍、也是运用得最方便的交通工具。

1 汽车排气系统简介

1.1 排气系统分类

汽车排气系统是随着新能源汽车发展从而衍生出的充电设施，其在新能源汽车的发展过程中具有重要地位。但随着新能源汽车发展节奏加快，排气系统开始暴露出许多不足。例如：因排气系统安装地点存在问题，从而导致用户无法及时充电，严重影响日常活动进程。在此基础上，用户逐渐舍弃新能源汽车，并重新使用充能更为便捷的燃油汽车。该点对我国建设环保事业极为不利，因此改善排气系统问题具有必要性。但是，在着手改进排气系统时，首先需对其具有一定了解。

目前国际上新能源汽车主流排气系统分为两种类型：其一，交流排气系统（如图1所示）。此类排气系统能够为带有车载充电机的汽车充电，但其无法进行调节输出，难以实现为新能源汽车进行快速充电;其二，直流排气系统（如图2所示）。直流排气系统是目前使用率最高的汽车排气系统，其不仅能够调节输出电压，而且能够实现为新能源汽车快速充电。

1.2 直流排气系统各种类优缺点

此类排气系统可划分为四种类型：其一，单枪充电。此类直流排气系统的结构与实际操作较为简单，且投入成本较低，但其不仅无法为充电功率较大的新能源汽车进行充电，而且局限性过高，单次仅能为一辆电动汽车充电。此外，在夜晚使用该种排气系统时，需要人力对车辆进行相应调整，否则将导致电能浪费;其二，双枪轮充排气系统。该种排气系统无法同时为新能源汽车进行充电，并且会对汽车电池使用寿命产生影响;其三，双枪同充排气系统。此类排气系统可以实现同时充电，但投入成本极高，在特定条件下需人工干预;其四，一拖四普通群充。此类排气系统能够同时为多辆新能源汽车进行充电，但其无法合理分配用电功率。

1.3 排气系统的选型

直流排气系统因自身特点，所以其可以建设在高档小区，供居住在该小区的新能源汽车用户使用。目前直流排气系统的市场价格约为30万元，单次充电时间仅需一个小时。而交流排气系统则可以选择建设在普通小区，供居住在该小区的新能源汽车用户使用[2]。目前交流排气系统的市场价格约为4万元，虽然价格低廉，但其单次充电时间长达6～8小时。现今，我国新能源汽车排气系统大多为小型直流排气系统，在针对该种排气系统进行选型时，有关人员需根据小区实际情况谨慎选择，确保能够为新能源汽车用户提供基本保障。例如：经过调查，发现小区内仅有少量住户在使用新能源汽车，且小区内可以安装直流排气系统的范围有限。在该种情况下，安装人员即可为该小区安装双枪同充式排气系统。此类排气系统不仅能够增加电能利用率，而且还能同时进行充电，可以显著增加用户体验感;若经过调查，发现小区内有大量住户在使用新能源汽车，有关人员即可选择为该小区安装一拖四普通群充式排气系统。该种排气系统能够实现多辆新能源汽车同时进行充电，可以有效减少用户的等待时间。而此类直流排气系统的功率分配工作有关人员应选择在夜晚进行。其主要原因是：夜晚是排气系统充电低峰期，因此在此时对功率进行分配，不会对用户正常使用产生影响。

1.4 排气系统的安装

在直流排氣系统的实际安装过程中，安装人员必须对汽车与排气系统之间的距离给予高度重视。例如：若新能源汽车侧面朝向排气系统，安装人员应确保排气系统不会对车门正常开关产生影响。经过实际调查，可发现在该种情况下，汽车与排气系统之间的最小距离为0.4米左右;若排气系统位置在汽车尾部，则安装人员应确保汽车与排气系统之间的距离大于0.5米。此外，安装人员应为排气系统与地面建筑间留有安全距离，并在安装结束后，为其余人员预留检修空间，避免位置与标准不符，却无法在不损失利益的情况下对排气系统进行调整。

此外，在正式安装排气系统时，工作人员不仅需要注意自身安全，而且还要对多方面因素进行综合考虑。例如：在安装过程中，为避免排气系统受到雨水侵蚀，工作人员可以选择建设防雨棚。在成功安装排气系统后，工作人员应定期对其进行维护，以此为排气系统质量提供基本保障。针对该点，相关企业可以选择推出相关制度，规范检修人员工作行为，并定期对其进行培训，使其形成良好的责任意识。而在安装工作结束后，相关企业应向新能源汽车用户普及排气系统使用知识，例如：利用新媒体平台或其他手段，告知新能源汽车车主，汽车充电时间不宜超过10小时等。若实际操作与要求不符，不仅将造成电能浪费，而且还将对新能源汽车使用寿命造成严重影响。

2 新能源汽车排气机的选择

新能源汽车排气机种类众多，从不同角度进行分类，可以分为多种形式。

从输入能量角度来看，可以分成几类：

1）一次新能源汽车排气机

此类新能源汽车排气机主要是把自然界中存在的能源转换为新能源汽车能，这种类型的新能源汽车排气机在生活中较为常见。

2）二次新能源汽车排气机

此类新能源汽车排气机主要是由发电能所产生的能量转换为新能源汽车能，需要有相关设备作为支撑，工作人员在操作时会花费一定的时间，像液汽缸等。

就新能源汽車排气机来说，其对应的输出形式主要表现为三种：

1）具有转动特征，像排气机等。

2）具有往复移动的特征，像液压缸等。

3）具有往复摆动的特征，像摆动气缸等。

在针对新能源汽车展开设计工作的过程中，需要相关人员将现场能源问题进行考虑。对经济成本、工作环境进行充分考虑，这样不但能够确保设计的合理性，还能使整个操作顺利进行。首先，要选择合适的新能源汽车排气机，这样才能发挥出新能源汽车排气机的优势，提高工作效率。

首先，需要对排气机的型号进行选择，这一工作过程的实现，需要在对排气机的工作特性进行考虑的基础上，严格尊姓工作制度原则，对排气机的起动、调速、过载和转运平稳性等要求进行实现。

在对排气机型号进行选择时，要对其新能源汽车特性进行充分考虑，使其与排气机的工作状态相匹配，并且还要加强对运转平稳性的重视，这样不但能够确保排气机型号与实际情况相吻合，还能确保型号的合理性，进而提高对排气机的利用率。

排气机容量对于排气机工作有着重要影响，如果选择的容量合适，能够提高排气机工作效率，相反，如果容量较小，不仅无法使排气机正常运行，还会降低排气机的使用期限，给企业带来较大的损失;如果容量较大，一方面会使排气机的价格也逐渐提高，并且能量无法得到充分利用，另一方面会使得排气机工作效率较低，导致资源浪费。

排气机容量主要由排气机运行时的发热情况所决定，而其工作情况对于发热有着较大影响，一般情况下，根据排气机工作情况可以分为几类：

1）用于长时间运转、荷载变化较小、能够在常温下进行工作的排气机，在对此类排气机容量进行选择时，要确保排气机荷载小于额定值，这样不会使排气机产生较大热量。

2）用于变载荷下能够长时间工作的排气机、短时间正常工作的排气机、重复短时间工作的排气机，在对容量进行选择时，要以等效率法进行计算，并对过载能力进行校核，然后对其启动转速。

在实际的运行过程中，受到平压模切机电机转速的影响，其对应的数据为，转速：1450r/min，输出功率：Pw=Pd/y，Pd=FV/1000yKW。

其中所涉及到的F为工作阻力，对应的单位为N。

V则为工作机线的速度，使用单位M/S

而Y则为工作机的工作有效效率。

因此，将电机转速和输出效率进行应用计算，可以得出，我们的设计中应选Y160M—4三项异步排气机。其对应的额定功率为4KW，相应的转速为1440r/min。

结束语：对于额定功率相同的排气机，可以选择不同的转速，这就需要根据实际情况进行合理选择。如果排气机转速较高，意味着磁极较少，重量相对较少，一般情况下，此种类型的排气机价格较低。相反，如果选择转速较高的排气机，一旦工作新能源汽车处于低速时，会使得总排气大大增加，与此同时，重量也会增大，使得排气装置所需要的成本也会不断增加。

参考文献：

[1]宋海清. 新能源汽车补贴政策研究[D].北京理工大学，2015.

[2]杨雯. 中外新能源汽车产业创新模式与创新能力比较[D].北京理工大学，2015.

[3]王淳. 中国新能源汽车产业发展政策研究[D].西南石油大学，2015.

[4]郝嘉. 推动新能源汽车产业发展的财税政策研究[D].山东财经大学，2015.

[5]李薇薇. 我国新能源汽车的绿色知识产权战略研究[D].华中科技大学，2012.

[6]顾瑞兰. 促进我国新能源汽车产业发展的财税政策研究[D].财政部财政科学研究所，2013.