Esta Tesi se centra en el desenvolupament i implementació de mètodes eficaços per al disseny i modelatge acústic de la línia d'escapament de motors de combustió, i en concret, de dos dels seus components més rellevants des del punt de vista de control d'emissions sonores, com són els silenciadors i els catalitzadors. Per això, es realitza una revisió bibliogràfica dels models unidimensionals i la representació matricial associada. També es du a terme una revisió de la literatura existent referent a la caracterització d'elements perforats, materials absorbents i monòlits. Les limitacions i deficiències trobades en els models d'onda plana evidencien la necessitat de disposar de ferramentes de modelatge multidimensional, vàlides a altes freqüències i per a geometries de silenciadors i catalitzadors sense dimensions predominants. S'aplica el mètode d'elements finits a la resolució de l'equació d'ones convectiva, per mitjà de la formulació en pressió, en l'interior de silenciadors amb material absorbent. S'estudia detalladament l'acoplament entre subdominis connectats per mitjà d'elements perforats a l'interior del silenciador. També s'analitza l'efecte del flux mig en la impedància acústica, prestant especial atenció a les diferents condicions a satisfer pel camp acústic. Per això, s'apliquen les condicions de continuïtat de velocitat i desplaçament i es comparen els resultats proporcionats per ambdós amb mesures experimentals. La capacitat que posseïx el mètode d'elements finits per a abordar geometries arbitràries és el motiu pel qual també s'aplica aquest mètode al modelatge acústic de catalitzadors comercials d'automoció. Per al modelatge acústic del catalitzador es fa ús de dues metodologies: (1) el model 3D conductes/3D monòlit, utilitzat en la bibliografia, en el que el mètode d'elements finits implica el càlcul del camp acústic tridimensional al catalitzador complet, i (2) el model 3D conductes/1D monòlit, proposat en la Tesi, en el que se substituïx el monòlit per una matriu de transferència que assumeix una propagació unidimensional al seu interior. Es comparen els resultats obtinguts pels dos models amb mesures experimentals, i es mostra que la tècnica proposta dóna lloc a prediccions més ajustades a l'experimentació. Posteriorment, s'estén el model 3D conductes/1D monòlit per a incloure catalitzadors amb presència de flux mig en els capil•lars. En resposta a l'alt cost computacional associat al mètode d'elements finits es desenvolupen ferramentes analítiques tridimensionals de modelatge mitjançant el mètode d'ajust modal. El desenvolupament de ferramentes es basa en el tractament analític modal de l'equació d'ones en conductes rectangulars, circulars i cònics. S'aplica el mètode d'ajust modal al modelatge acústic tridimensional de silenciadors diversos, reactius i disipatius, per tal d'estudiar el seu comportament acústic. S'analitza detalladament l'efecte d'alguns paràmetres significatius, com ara la posició dels conductes, la resistivitat del material absorbent i la porositat dels elements perforats en l'atenuació acústica. El mètode d'ajust modal s'estén al cas de catalitzadors amb geometries rellevants però que no han sigut estudiades en la bibliografia des d'un punt de vista analític tridimensional, com és el cas de catalitzadors circulars i amb conductes cònics. Per al modelatge d'ambdós geometries s'apliquen les tècniques 3D conductes/3D monòlit i 3D conductes/1D monòlit. S'estudia en detall l'efecte de la resistivitat del monòlit i la seua porositat en l'atenuació acústica.