排气噪声在汽车产生的所有噪声中比重最大。研究排气噪声对改善人民生活环境具有重要意义。目前对于排气噪声的理论分析和研究主要有两种方法,一种基于一维空气动力学理论,另一种基于线性声学理论。基于一维空气动力学理论的仿真分析,用时较长,且精度有限,尤其是在高频区域。基于线性声学理论的分析,将发动机与负载连接处作为声源所在位置,提取声源特性,再计算得到下游消声器的声学性能,结合声源特性和消声器声学性能计算排气噪声。对于声源特性的提取,应用较广泛的方法是Boden提出的四负载最小二乘法,实际上是一种曲线拟合技术,具有较高的精度。本文基于四负载的最小二乘法研究了发动机排气噪声声源特性的提取方法,探讨了负载阻抗的异质性对声源准确性的影响,得出了负载阻抗异质性越大所提取的声源数据越准确的结论；考虑到使用传递矩阵法进行仿真计算的快捷性,使用传递矩阵法推导了工程实践中常用汽车排气消声器单元的传递矩阵；研究了穿孔孔径、穿孔管壁厚、穿孔管管径、进气管插入长度、排气管插入长度对消声器传递损失的影响；特别将正交优化法引入到消声器的声学结构优化设计当中,对上述五种参数对传递损失的综合影响进行了分析评估,并通过正交优化法指导最优参数组合的确定；针对某排气消声器的声学性能进行了预测及优化设计,发现适当减小穿孔管壁厚、穿孔管管径、进排气管插入长度,适当增大穿孔孔径能有效提高排气消声器传递损失；发现以上5个参数对平均传递损失的影响的灵敏度从大到小依次为穿孔管直径、穿孔孔径、穿孔管壁厚、进(排)气管插入长度,其中进气管插入长度和排气管插入长度的灵敏度相当。并最终通过装机实验证明仿真与实验的结果是吻合的。目前国内外学者对于消声器单一参数对消声器传递损失的影响有较多的研究,但是对于多个参数组合对传递损失的影响以及声学性能综合优化的研究则较少。本文使用正交优化法探讨与消声器声学性能相关的多种参数的最优组合具有一定的前瞻性,所得到的结论对实际消声器的设计具有一定的指导价值。