电喷发动机进气歧管设计开发新方法

本文利用GT-POWER模拟软件建立发动机工作过程计算模型,对发动机进气系统进行优化计算,获取进气歧管关键结构数据,然后利用Pro/E软件进行三维造型设计,并将三维数据模型转化为STL数据格式,传至快速原型制造中心,制作快速原型样件,再在发动机台架上进行实机测试,考核设计指标.开发过程中采用了当前汽车制造行业最先进的计算、设计和制造工具,既促进了新技术在开发工作中的应用,同时也提高了开发工作的质量和效率.     

电喷发动机进气管的设计与开发

以EQ486i、EQ491i电喷发动机进气管的设计与开发为例介绍利用同步工程设计开发电喷发动机进气管的方法：利用GT—POWER等模拟软件建立发动机工作过程数值计算模型,通过对发动机进气系统的匹配优化计算获取进气管基本结构参数。在获取进气管结构参数的基础上,利用Pro／E三维设计软件设计进气管三维模型,然后将三维模型转化为STL据格式,传至快速原型制造中心,制作快速原型样件,再利用样件进行发动机台架试验,考核性能,选定设计方案,再经过试制、试验完成定型。     

CFD技术在汽油机进气歧管优化设计中的应用

在发动机设计开发过程中,需要评估进气歧管是否满足进气均匀性的标准。首先利用1D-3D耦合方法计算得到进气歧管的平均质量流量,然后将其作为三维数值计算的输入边界。利用fire软件对初始进气歧管进行CFD分析,计算出各缸的流量系数及其偏差。针对存在压力损失的部位进行优化,直到其进气均匀性满足标准。结果表明:通过1D-3D耦合方法可以为三维数值计算提供准确的输入边界;通过CFD方法可以发现进气歧管结构中对流动不好的部位;通过CFD方法进行优化设计分析已经成为进气歧管设计过程中的重要手段。     

基于AVL BOOST发动机进气管的优化设计

对汽油发动机而言,进气管内气体的压力波动会影响下一循环气缸的进气量,而压力波动对气缸进气量的影响程度和进气管的长度、管径、谐振腔容积、发动机转速等因素有关。利用AVL BOOST软件建立了某发动机的工作过程仿真模型,通过改变进气管的结构参数,利用进气谐振来改善进气系统的压力波动,对发动机工作过程进行了数值模拟计算。根据计算结果的分析与对比,得到了最佳的进气系统参数,实现了进气系统的优化设计。     

汽油/LPG双燃料汽车瞬态切换过程的数值模拟研究

应用发动机工作过程软件GT-POWER和化学动力学软件CHEMKIN建立了汽油/LPG双燃料汽车瞬态切换过程的计算模型,在此基础上对LPG/汽油双燃料汽车在切换过程中的燃烧情况进行研究。数值模拟结果表明：进行燃料切换后的第一个发动机工作循环的缸内压力升高率比较大,并且着火始点提前,发动机在切换过程中工作粗暴,因此采取了在切换之初减少LPG进气量的进气策略。通过采用优化后的LPG进气策略,达到了汽油和LPG在切换过程中快速平顺的效果。     

某型进气歧管CFD计算仿真

利用Star—CD软件对公司某型发动机进气歧管进行三维数值仿真模拟。首先通过CFD稳态计算得到进出口的压力梯度对进气歧管的流通性能进行分析；其次通过瞬态计算分析该进气歧管应用在自然进气发动机与增压发动机时的进气均匀性差别。结果表明：该歧管的流通性能良好；在进气均匀性方面应用在自然进气发动机比应用在增压发动机上效果优良。     

车用柴油机进气歧管结构优化分析

柴油机进气歧管的设计直接关系着每个气缸的进气能力,所以对进气歧管进气均匀性分析是发动机开发过程必经的一个过程。我们利用CFD软件对某款柴油机箱式进气歧管进气均匀性进行了流场分析,评估进气歧管设计的合理性。同时根据分析结果,对进气歧管进行优化设计,最终改善了此款柴油机的进气均匀性,提升了发动机的性能。     

进气歧管对电喷汽油机充气效率的影响

电喷汽油机的进气系统对整个发动机的动力性、经济性和排放特性有很大的影响，其中进气歧管的尺寸和结构形状是主要的影响因素，需要进行优化设计。随着计算机技术的发展，各种计算机辅助设计手段在产品开发中得到越来越广泛的应用。本文利用CAD／CFD现代设计手段对EQ491i电喷汽油机的进气歧管进行了优化设计，并用计算机辅助制造技术对优化结果进行了快速自动成型制造。最后利用发动机台架试验进行了进气歧管对电喷汽油机充气效率的影响的试验研究。整个优化设计过程周期短、成本低、效果好。     

进气限制器对FSAE赛车用发动机性能的影响

利用GT-Power软件对FSAE比赛所用汽油发动机工作过程进行仿真分析,在验证其准确性后,分析计算了三种不同结构的进气限制器对发动机动力性能的影响规律,并得到了试验验证。结果表明,所开发的三种限制器对发动机性能影响有较大差异,其进出口延伸角及半径是影响发动机性能的最主要因素。     

发动机可变长度进气歧管系统的优化设计研究

以发动机进气歧管长度、直径和不同长度的进气歧管切换的发动机转速等为设计变量,以发动机进气系统的充气效率、低速扭矩及其转速、最大扭矩及其转速和最大功率等为优化目标,应用发动机热力学和性能分析商用软件GT-POWER进行多目标优化仿真计算,确定优化设计方案;然后制作快速成型样件,通过试验验证计算结果,从而完成发动机可变进气歧管的优化设计。     

发动机瞬态进气流动特性三维数值模拟研究

应用计算流体动力学软件FLUENT中动网格生成技术,针对一款量产的125mL排量摩托车用发动机的实际几何模型及进气门升程规律,进行了其进气过程的三维瞬态数值模拟,得到的大量气道和缸内流动特性信息,为发动机的设计和改型提供了重要的理论依据。     

循环模拟技术在可变长度进气管设计中的应用

改进进气系统,提高充量系数是改善汽油机动力性能的一个重要措施。利用Boost软件建立循环模拟计算模型,研究进气管长度和直径对发动机充气效率以及性能的影响规律,确定利用循环模模拟技术设计可变长度进气管的工作流程。对某四缸汽油机计算结果表明,采用可变长度进气管结构,比原机有更高的充量系数,改善了发动机的动力性能。     

循环模拟技术在可变长度进气管设计中的应用

改进进气系统,提高充量系数是改善汽油机动力性能的一个重要措施。利用Boost软件建立循环模拟计算模型,研究进气管长度和直径对发动机充气效率以及性能的影响规律,确定利用循环模模拟技术设计可变长度进气管的工作流程。对某四缸汽油机计算结果表明,采用可变长度进气管结构,比原机有更高的充量系数,改善了发动机的动力性能。     

进气门座圈内径对车用汽油机性能影响的分析

通过AVLBOOST软件建立试验汽油机的工作过程计算模型,在模型校准的基础上,分析进气道结构参数——进气门座圈内径对发动机性能的影响。结果表明,在进气门座圈内径从23．5mm逐渐加大到25mm时,发动机中高转速（4000r／min以上）的动力性和经济性都有所提高,而在中低转速时其性能基本不变。同时通过研究分析对今后发动机的设计改进和各参数的调整具有预见性的指导。     

基于对数螺线的发动机螺旋进气道参数化设计

介绍了发动机螺旋进气道的正向设计方法,提出了新的螺旋进气道设计的关键参数,探索出了一种基于对数螺线的进气道的参数化设计方法,并用该方法通过Pro/E软件建立了参数化的螺旋进气道的三维实体模型,该方法可以大幅度减少设计过程所费周期,显著提高螺旋进气道的设计效率.     

Evaluation of a new computational fluid dynamics model for internal combustion engines using hydrogen under motoring conditions

The present work conducts a preliminary evaluation of a new CFD (computational fluid dynamics) model, which is under development at the authors' laboratory. Using this model, it is feasible to understand how the intake manifold and in-cylinder geometry affect the in-cylinder flow field and the mixing processes taking place in an Otto (spark-ignition) engine. The model is applied on a high-swirl, two-valve, four-stroke, transparent combustion chamber engine running under motoring conditions. To investigate the fuel–air mixing process, hydrogen is injected in the intake manifold. To evaluate the model three case studies are examined. First, the model is applied to simulate the external mixing in the intake manifold with a tee-mixer injection system. Secondly, the transient gas flow field in the intake manifold and engine cylinder is examined over the complete engine cycle. Finally, the transient mixing process in the intake manifold and the spatial and temporal distribution of species concentrations inside the cylinder are numerically computed using the developed model. To validate the model, the results obtained through the test cases examined are compared either with available experimental data or with simulated results, which are obtained using a commercially available CFD code applied under the same conditions.     

直流扫气柴油机扫气流场分析

利用三维流体动力学(CFD)仿真软件FIRE,建立了二冲程柴油机气缸直流扫气三维模型,采用数值模拟的方法,研究了扫气口设计参数对换气过程的影响,对不同的气口设计方案下的气缸内残余废气浓度随曲轴转角的变化过程作了细致的描述,并对扫气口径向倾斜角的变化对换气过程的影响做了更进一步的探讨.     

CA6DL柴油机四气门缸盖进气道的开发

介绍了CA6DL柴油机四气门缸盖进气道的开发过程 ,对气缸盖中常采用的螺旋气道、切向气道的特点进行了分析 ,并对在四气门缸盖中这两种气道的组合形式及气门的布置对缸盖结构的影响进行了研究 ;文中也概括了CA6DL柴油机气道的开发流程 ,在进气道的开发过程中 ,运用了Pro/E三维造型技术 ,从而缩短了气缸盖的开发周期。最终该四气门进气道的开发满足了CA6DL柴油机性能开发的要求     

基于GT-Power的汽油机三级可变进气系统研究

利用GT-Power软件进行某四缸汽油发动机工作过程仿真分析,分析计算进气系统管道长度变化对汽油机动力性能的影响及其规律,并得到了试验验证。总结出一套确定汽油机进气歧管长度三级可变的控制策略,并建立了改进后的与控制策略对应的可变进气歧管汽油机模型。