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。     

自然吸气式CNG发动机主充模型的研究

为了准确预测自然吸气式压缩天然气(Compressed Natural Gas,CNG)发动机的空气流量,基于汽油机进气系统平均值模型,构建了CNG发动机的主充模型。根据CNG发动机进气系统的实际工作环境,引入了温度修正系数、体积修正系数、燃气量修正系数等参数,计算了不同工况下CNG发动机的空气流量。通过CNG发动机台架试验,测量了不同转速、不同进气歧管压力下的空气流量;对比分析了空气流量的计算值和试验值的方法,评估了模型的预测性能。结果表明,所建立的主充模型能较好的预测不同转速下空气流量随CNG发动机进气歧管压力的变化规律,空气流量的预测值与实验值的最大误差小于3%,模型具有较高的预测精度。     

车用发动机谐振进气系统

本文简单介绍了发动机谐振进气系统的基本原理,在结合前人工作的基础上分析了谐振进气系统各结构参数对充量系数φc的影响规律.阐述了谐振进气系统的研究方法和研究现状.对可变进气系统的发展状况进行总结,并分析其优缺点.为致力于提升发动机性能和降低排放的研究人员提供参考.     

排气歧管结构对发动机性能的影响

一般就四缸发动机而言,由于进排气门重叠开启,会出现排气废气倒流现象,影响发动机的进气充量,导致发动机性能偏低。本文从排气歧管结构对进气充量影响进行分析,得出导致倒流可能存在的原因,同时就分析结果提出优化方案对排气歧管结构进行优化,进行试验验证,确定最终的排气歧管结构,有效地提高发动机性能。     

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。     

进气终点压力对充量系数的影响

本文把进气终点压力对充量系数的影响和计算方法联系起来,建立了计算充量系数和进气滞后角的精确公式;分析了它们之间相互关系;提出了改进的方案;对进气管道的设计、改进和匹配、提出了不同看法。     

单缸柴油机进气系统对充量系数的影响

充量系数直接影响发动机的动力性及经济性,作者试验研究了进气系统各参数对充量系数的影响,并把在静态下得到的结论推广应用到动态状况。并编制了带空滤器边界模型的电算程序,用这个为试验所证实了的方法对充量系数进行了预测,有效地代替了常规试验。     

进气系统设计参数对进气噪声及车内车外噪声影响研究

分析进气噪声产生机理及一般的控制方法,并以1款经过试验分析证明进气噪声对车外、车内噪声有贡献的SUV为例,从空滤器容积、干净空气进气管长度、脏空气进气管长度3个设计参数对进气系统进行了优化设计,并研究了这3个设计参数与进气噪声的关系。优化的进气系统取得了良好的降噪效果,同时经发动机台架验证,改进进气系统对发动机性能无影响。     

二甲醚均质压缩燃烧的数值模拟研究

采用最新的二甲醚(DME)化学动力学反应机理(DME氧化机理包括399个基元反应,涉及79种组分),利用LawrenceLivermore国家实验室开发的HCT软件,进行DME均质充量压燃着火过程的变参数研究。从理论上分析讨论进气温度、进气压力、燃空当量比、发动机转速对燃烧的影响。研究结果表明:DME的均质充量压燃(HCCI)燃烧过程有明显的两阶段,进气温度、进气压力、燃空当量比和发动机转速等参数的改变都会导致DME均质压缩燃烧过程的变化。     

汽油机进气歧管VGIS可靠性分析与改进

在发动机台架耐久试验中,进气歧管VGIS开度逐渐减小至关闭,导致发动机扭矩突然下降。通过理论计算和试验方法分析VGIS失效原因,结果表明VGIS设计无法保证其工作的可靠性。分析优化方案,并计算相关优化参数,改进后的进气歧管VGIS通过了VGIS功能试验和发动机台架试验验证,VGIS可靠性得到充分保证。VGIS失效问题圆满解决,并为其他可变进气歧管的设计提供借鉴。     

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。     

基于多缸运动的气体机进气均匀性计算方法

针对常规废气再循环(exhaust gas recirculation, EGR)率均匀性计算方法不适用于各缸进气量分析的问题,基于CONVERGE软件建立了考虑气门和活塞运动的多缸计算方法,并分析了某国六天然气发动机的进气均匀性。结果表明：采用多缸方法得到的EGR率均匀性计算结果与采用常规方法得到的结果一致,并且多缸方法还能获得各缸的进气量和当量比及各缸的涡流比、滚流比和湍动能等表征缸内流动状态的参数,拓展了计算能力。基于仿真分析和台架试验的结果表明该款发动机的进气均匀性满足设计要求。     

用时空守恒元和解元法模拟研究柴油机进气系统

采用一种全新的数值模拟方法——时空守恒元和解元 (CE/ SE)方法对某六缸柴油机的充气过程进行模拟计算 ,分析了进气系统结构参数对充量系数的影响 ,提出了进气系统设计的基本思路。模拟计算和试验结果表明 ,进气歧管的结构参数对内燃机的性能影响很大。在进行进气系统设计时 ,重点应放在进气歧管结构参数的优选上     

进排气系统的阻力对车用柴油机性能影响的研究

本文对一台车用柴油机的进气系统的进气管长度、进气阻力以及排气阻力等主要参数进行了详细的研究。结果表明,一定长度的进气管可以获得最佳发动机综合性能,过长或没有进气管对发动机的性能都不利。研究结果还表明,进气阻力要比排气阻力对发动机性能的影响大。本研究的结果对发动机的优化匹配、进排气系统的参数选择以及故障诊断都具有一定的参考价值。     

小型二冲程发动机排气系统的研究与调谐

改进大型四冲程发动机性能的一般方法是在膨胀冲程完成以后,利用保留在气缸里充量中的部分能量。废气增压利用了这种能量的一部分,涡轮将它转变成机械功,涡轮本身驱动压气机,在进气冲程末期给发动机增压。大型二冲程发动机用类似的方法增加充量。但此种方法只限用大型发动机,这是因为还不能制造适用于小型发动机的小型增压器。本文论述在不增加运动件而只用排气系统调谐的办法解决小型二冲程发动机增压的可能性。     

电喷汽油机可变进气和配气系统的设计

以某一电喷汽油发动机为研究对象，利用现代先进技术——可变进气歧管结构和可变气门定时，提出优化方案，对其进行结构设计，利用BOOST模拟计算软件，建立可变的进气和配气系统模型，分析影响进气充量的各种因素，并通过实验进行验证。     

某纵置发动机性能开发

应用GT-Power软件,建立某发动机性能仿真模型,并对进气歧管与排气歧管主要结构参数进行优化计算,分析影响发动机性能的关键因素及影响规律,确定满足布置要求的纵置发动机的进气与排气歧管结构参数,台架试验验证了分析结果,并达到了纵置发动机的开发目标.     

某发动机改型的性能仿真及试验验证

针对某四缸气道喷射的涡轮增压汽油发动机进行缩小缸径的改型换代,通过仿真软件进行分析计算,提出发动机结构参数设计实施方案,达到发动机目标性能要求;本文基于原发动机进气歧管、正时、增压器等结构进行重新匹配优化分析计算,研究各个参数对发动机的性能影响,提出设计方案,并通过试验开发验证。     

气门重叠角度对内燃机换气过程的影响规律研究

结合模拟仿真和试验方法,对气门重叠角在某发动机较高转速外特性工况点下对发动机性能的影响规律和作用机制进行了研究。分析可知,排气门晚关角过小将导致进气初期发生倒流且使得排气末期流动损失加剧,而排气门晚关角过大将使排气末期的废气倒流加剧且使得进气初期的进气不畅;进气门早开角过小将使得进气初期的正向流动损失加剧且使得排气末期发生倒流,而进气门早开角过大将使得进气初期发生倒流。研究结果表明:最佳排气门晚关角和进气门早开角的选取原则分别为总排气量最大和进气开启流速为零,根据优化结果指导加工出配气凸轮轴并在发动机台架上进行试验,功率、扭矩等动力性指标提高约2%,充量系数和循环进气量提高约5%,证明了仿真计算方法的准确性和有效性。