为了达到环境友好要求,降低机动车尾气污染物排放,国家机动车尾气排放标准越来越严苛,国家第五阶段排放标准已于2017年1月1日开始实施,而更加严苛的国家第六阶段排放标准进入了制定阶段,因此研发一套既满足新的排放标准又具有良好消声性能的排气系统是现阶段学术界与工程界研究热点。排气系统主要功能是降低尾气排放和降低排气噪声,为了满足新的排放标准,排气系统后处理元件和基本结构都需要改变。本文以满足国Ⅵ标准的排气系统为研究对象,建立后处理元件理论消声模型,分析其消声性能,根据发动机声源设计排气系统冷端主消声器。通过实验方法验证理论消声模型正确性,验证排气系统是否满足消声要求。本文研究了四缸柴油发动机排气声源特性,在半消声室中测量未安装排气系统状态下的排气噪声,并与声源端排气压力波动进行对比,研究发动机声源频域特征,分析发动机排气噪声可能存在的风险。研究了满足国Ⅵ标准的排气系统热端部分消声性能,基于平面波理论,使用传递矩阵方法,建立了热端系统中各子单元传递矩阵模型,计算了氧化催化器(DOC)、选择性还原器(SCR)和颗粒捕捉器(DPF)三个后处理元件传递损失,分析了后处理元件频域内消声性能与特点。使用传递矩阵方法,将子单元传递矩阵串联获得排气系统热端传递矩阵模型,并计算传递损失,分析了热端部分频域消声性能。搭建传递损失测试平台,测量氧化催化器(DOC)、颗粒捕捉器(DPF)和热端部分传递损失,与理论计算结果进行对比,验证了理论消声模型正确性。根据热端系统消声性能分析结果,结合柴油发动机声源特性,分析热端系统在排气系统中消声贡献以及存在风险的频段,确定冷端消声器设计目标。根据消声器目标频段设计出消声器基本结构,使用GT-Power仿真软件,建立消声器模型,结合正交实验法,以传递损失仿真结果为评价指标,优化消声器主要参数,达到了在目标频段消声效果。结合热端与冷端,完整的设计出一套满足国Ⅵ标准四缸柴油发动机排气系统。在半消声室中进行插入损失测量,测试结果表明,在发动机各转速下,排气系统插入损失都超过国家标准,具有良好消声效果。