随着国家开始提高噪声控制和排放法规的要求，柴油机对后处理器的要求也越来越高。不仅需要起到良好的降噪效果，同时还要起到降低有害排放物、提高能源利用率的作用。在现有的柴油机排气系统中，一般包括消声装置、尾气净化装置和换热装置三个部分。消声装置主要是用来减少柴油机的排气噪声，减少排气噪声对环境的污染和对人体的伤害。尾气净化装置主要用于净化尾气中的有害成分，以减小对环境的污染;换热装置则是利用换热管中流动的冷却水与高温排气间的热交换，在寒冷的冬天对车厢进行供暖，从而提高能量的利用率。本文研究的柴油机三合一后处理器，将传统消声器的消声模块与尾气净化模块、换热模块集成在一起，不仅缩小了安装空间，而且达到了消声、尾气净化和换热的作用。本文采用实验研究、有限元法和传递矩阵法三种方法，研究了三合一后处理器的声学性能。　　本文首先对三合一后处理器的研究状况进行了介绍。通过介绍消声器设计的相关理论基础和尾气排放物中的有害成分，柴油机排气噪声的种类及其控制措施，尾气排放物中有害成分及其控制措施和消声器的评价指标，为后面的研究奠定基础。　　然后，通过实验研究，对三合一后处理器进行了整体声学性能的分析。对三合一后处理器的声学性能、空气动力性能和燃油经济性能评价，选择整体声学性能较好的三合一后处理器结构A，为后文中使用有限元法和理论研究对A结构进行局部声学性能的分析做准备。　　其次，阐述了实验研究只能进行整体声学性能分析的局限性，而有限元法可以对三合一后处理器进行局部声学性能的分析。使用声学模拟软件Virtual.LabAcoustics，对三合一后处理器中的消声模块、催化载体模块和换热模块进行了分析，以揭示每个模块对后处理器声学性能的影响。为了证明仿真结果的可靠性，根据排气频谱，将计算得到的传递损失换算为柴油机运行工况下相对应的插入损失。其结果与实验结果进行比较，验证了仿真的有效性。　　最后，阐述了传递矩阵法与有限元法相比，在进行三合一后处理器声学性能计算和结构优化时的优点。第一，利用传递矩阵法推导了穿孔直通型、穿孔扩张型结构、穿孔收缩型结构、催化载体的传递矩阵。通过Matlab编程对每一个穿孔管结构的传递损失进行计算，并将计算结果与三维模拟分析结果比对，结果表明数值解耦分析法与有限元法在中低频率范围内具有较高的精度。第二，将直通型蜂窝载体看作是由一定数量的细长直管构成，每根直管认为是刚性直管并且相互独立。根据直管是平行的关系，可以得到该催化载体的声传递矩阵。通过对简单扩张腔消声器和装有催化载体的同款消声器的传递损失进行比较，验证了催化载体在中高频段具有良好的消声性能。