GDI发动机进气系统的优化分析

近来我国汽车业迅猛发展,随之而来的能源和环境问题也日益突出,如何提高发动机的动力、降低油耗和污染物排放成为了开发或者优化发动机的首要问题。本研究针对某款直喷式汽油机进气系统,基于一维发动机仿真软件GT-POWER,建立汽油机仿真模型,通过仿真计算,分析在不同工况下,进气系统的结构参数变化对汽油机性能的影响。进气系统包括:进气总管、歧管以及进气道的直径、长度和角度等。研究结果表明:在进气总管的直径为70mm、长度为37mm,歧管直径为43mm,长度为320mm时,此汽油机的性能相对最优。     

4105增压柴油机排气系统模拟分析

排气系统是柴油机重要部件之一,对柴油机的性能、噪声等方面有很大的影响。为了更高效的优化排气系统,采用GT-POWER软件建立了柴油机排气系统模型,并对4105柴油机排气系统进行模拟分析。研究了排气支管长度、管径,排气总管管径,排气歧管管径变化对发动机性能的影响。通过选取不同数值来比较柴油机的扭矩、功率和充气效率。最终确定排气支管管径、长度以及排气总管管径等参数。为4105柴油机排气系统的设计提供理论参考。     

基于CAE仿真的某发动机排气歧管设计研究

以某款增压型汽油发动机的排气歧管为研究对象,运用CAE仿真软件搭建发动机仿真分析模型,比较不同排气歧管方案下的发动机性能,给出最有利于发动机性能的排气歧管连接方式和结构尺寸。文中的研究可指导发动机排气歧管设计阶段的正向开发工作,并为后期优化改善工作提供了一定的思路和方法。     

排气管热负荷结构影响因素分析

排气管是发动机主要受热部件,工作环境恶劣,过高的热负荷会导致排气管变形失效甚至出现开裂,影响发动机的正常工作及其可靠性和耐久性。针对某高压共轨柴油机排气歧管热负荷问题,建立了排气歧管不同结构的流固耦合模型,分别进行了温度场和热应力分析,计算分析了不同结构因素对排气管热负荷的影响。研究结果表明:随着排气歧管出口长度的增加,最高温度由805.2℃升至820.8℃;随着出口直径的增大,最高温度由805.2℃升至819.4℃;出口位置变为中间对称部位,最高温度由805.2℃降低至784.0℃;排气管出口位置、长度和直径等结构因素对排气管热负荷影响很大,出口直径、出口长度分别为21 mm、5 mm,出口位置非对称时,排气管最大热应力为326.21 MPa;出口直径、出口长度分别为19 mm、5 mm,出口位置非对称时,排气管热应力出现最小值为174.1 MPa。     

1.1L前驱动微型汽车发动机进气歧管开发

应用一维发动机热力学模拟软件对一款1.1升发动机的选气系统进行仿真计算,设计了满足配车要求的发动机进气歧管,确定其结构并制造手工样件,通过试验验证计算结果,从而确定了进气歧管的长度、直径等结构参数.     

某型发动机排气歧管内流场仿真分析

为提高发动机排气性能,探究某型发动机排气歧管内流道结构的合理性,首先根据发动机参数建立排气歧管三维模型,借助CFD软件对排气歧管进行内流场分析。结果表明,当某一进气口进气时,会在相邻或间隔的进气管道内产生涡流,且出气口管道横截面上速度分布差值较大。当排气频率增加时,各歧管内的废气将相互影响,导致废气不能及时排出,影响发动机性能。     

基于实车状态的发动机均值模型研究

基于实车状态下发动机的测试运行参数,提出了一种改进发动机均值模型仿真精度的方法。首先基于五电机台架对实车搭载环境下的一款自然吸气发动机进行了性能测试,分别获得发动机水温、发动机转速、发动机缸内压力、进气道压力和温度、进气歧管压力和温度、燃油体积流量、发动机飞轮端扭矩、排气歧管压力和温度、排气歧管过量空气系数、三元催化后排气压力和温度等参数;然后运用Amesim/MATLAB软件联合仿真对发动机进行了基于实车搭载环境边界下的数值建模和模型标定。研究结果表明,标定后的发动机均值模型预测结果与实际测试结果最大差值可以控制在8%以内。     

基于SYSNOISE的排气总管声学特性仿真分析

针对4100QB发动机建立了排气消声系统的声学模型,通过模型对排气总管的声学特性进行有限元分析计算,并对该排气系统进行评估。改变排气系统中排气总管的长度、形状及管径尺寸,分析排气总管参数对排气系统消声性能的影响规律。运用发动机台架试验对其排气系统模型的分析结果进行验证。结果可知,排气总管较长的排气系统对降噪消声有利,在低中频段范围内排气总管为弯管类型的消声效果略好,而高频段内直管类型的消声效果更好;低中频段范围内管径为54mm消声效果较好,高频段内管径为63mm的消声效果更好。     

FSC赛车发动机进气系统设计

基于中国大学生方程式汽车大赛(FSC)比赛规则,对LD450单缸机进气系统进行了改进设计,以增加发动机的充气效率并提高发动机的动力性。应用GT-POWER软件对发动机进行了模拟仿真,确定了进气系统改进设计方案;在采用新设计方案的前提条件下,仿真分析了进气歧管长度和稳压腔容积对发动机动力性的影响,确定了进气歧管长度、稳压腔容积参数;最后通过CFX软件对进气系统进行三维流体模拟分析,得到了进气系统稳压腔最佳收缩角度。仿真结果表明:所设计的进气系统具有较大的充气效率,提高了发动机的动力性能。     

基于CAE仿真的某发动机进气歧管设计

以某款增压型汽油发动机的进气歧管为研究对象,运用CAE仿真软件搭建发动机仿真分析模型,分析比较不同进气歧管方案下的发动机性能,给出最有利于发动机性能的进气歧管结构尺寸。文中的研究可用来指导发动机进气歧管设计阶段的正向开发工作,并为后期优化改善工作提出了一定的思路和方法。     

某缸内直喷发动机进气歧管CFD模拟分析

进气歧管控制着发动机各缸的进气,尤其对于多缸发动机,进气控制对发动机各循环变动的影响非常大。对于四缸以下发动机的进气歧管采用稳态CFD分析完全满足优化设计要求,但对于四缸以上发动机需要采用瞬态CFD分析方法更为合适。进气歧管是发动机最关键进气系统部件之一,其核心功能是为发动机各缸提供充足均匀的混合气,是影响发动机动力性和经济性的关键因素;除此之外,电喷系统主要传感器和执行器均安装在进气歧管上,导致进气歧管结构复杂和高成本。计算机模拟可以降低开发成本,文中用三维CFD软件对某缸内直喷发动机进气歧管进行了稳态流动分析,通过CFD分析基本可以确定进气歧管结构要求,指导实际产品设计。     

A numerical and experimental study on the optimal design for the intake system of the MPI spark ignition engines

A computer program has been developed to predict the engine performance characteristics through the analysis of the flow in the intake and exhaust systems and of the cylinder combustion phenomena for the MPI spark ignition engines. Using the program, a study for the optimal design of the intake system has been performed by varying the factors which can influence the volumetric efficiency, such as the volume of the plenum chamber, the length of the intake manifold and the pipe length between the surge tank and the plenum chamber. Experimental tests have also been carried out to obtain the transient pressure history in the intake manifold and the cylinder, and the variations of volumetric efficiency over the various engine speeds. The result of simulation has been compared with that of experimental test, and the optimal design data for the test engine could be found. The comparison of volumetric efficiency shows good agreement between the simulation and experiment.     

汽油机排气歧管结构的优化及验证

分析某四缸汽油机排气歧管结构设计存在的缺陷并对其进行改进优化,采用数值模拟仿真软件分别对排气歧管改进前和改进后通道的各缸排气背压及歧管排气气流均匀性进行仿真,仿真结果表明改进后排气歧管结构能明显降低排气背压和各通道不均匀性。最后对原歧管和改进后歧管搭载的汽油机进行了台架对比试验,试验结果表明搭载改进后排气歧管的汽油机不仅提高了原机的外特性扭矩而且降低了燃油消耗,进一步验证了排气歧管结构改进优化的可行性。     

汽车消声器的声学性能分析与结构优化

针对某三缸发动机排气噪声超出目标限值,将声学性能作为评价指标,利用Virtual.Lab声学有限元模块对排气消声器的声学性能进行仿真分析,对比传递损失试验结果对该声学软件的仿真精度作出评价:Virtual.Lab软件在整个频段与试验值较为接近,能准确的反映消声器的声学性能。根据原排气消声器的传递损失分析结果,提出亥姆霍兹共振腔结构及阻抗复合型结构等参数设计的前后端消声器优化方案。最终对优化后的排气消声器进行尾管噪声试验,确认排气噪声达标。     

发动机排气歧管的设计

排气歧管是发动机主要受高热零部件,工作负荷大。为了有效设计发动机排气歧管,系统讲解排气歧管设计步骤,从发动机本身要求到排气歧管三维数模的确定,再到热分析,最后进行试验考核,进行系统性详细描述,为发动机排气歧管的设计提供参考依据。     

基于GT-Power软件的汽车排气系统消声器的设计

介绍了一种新的发动机性能仿真软件GT-Power,它是以一维模型计算为基础,采用有限容积法对流体进行模拟运算的软件。综述了排气消声器的几种常用的研究方法,介绍了各种方法的优点和缺点,并分析了不同参数对各种消声器消声效果的影响。     

3102柴油机气缸盖设计

气缸盖是发动机中最复杂的部件之一。根据柴油机的性能指标选择了柴油机主要的性能参数,重点论述了3102柴油机气缸盖的设计依据与设计过程。同时,对气缸盖材料的选择、冷却水道的布置、进排气道布置以及缸盖螺栓的布置等问题也进行了讨论。     

The measurement method solving the problems of engine output characteristics caused by change in atmospheric conditions on the principle of the theory of optimal temperature range of exhaust system

All high-performance engines are sensitive to changes in external atmospheric conditions, which are immediately reflected in changes in the engine output characteristics. At best only they effect decreasing of the maximum engine power. However, in a more difficult situation, there is the possibility of excessive detonation combustion process during certain changes in atmospheric conditions. The exhaust system temperature significantly affects the maximum output power and the combustion engine characteristics. With increasing temperature of combustion products in the exhaust system there is an overall reduction in maximum power and its transfer to a higher engine speed because of the length of an exhaust manifold is theoretically shorten. Therefore, to achieve the maximum values of output parameters, it is necessary to ensure an optimal temperature value of the combustion products in the exhaust system. This article also provides optimal temperature range of working temperature as well as it presents a theoretical analysis of the impact for atmospheric conditions in this interval. Based on theoretical results there has been developed a measuring method, which allows to regulate the input amount of the fuel mixture supplied to a cylinder during change in atmospheric conditions and its functionality was experimentally verified.