增压汽油机水套流场结构分析及优化

汽油机小型化、增压化增加了整机热负荷强度,对冷却水套的设计提出了更高的要求。在某增压汽油机水套开发过程中,探索了一些新的分析设计思路:从总体估计水套的流动趋势,识别流动关键流动通路;逐个单独连通关键缸垫上水口,通过考察水套流场,观测关键流动通路的流量分配,找出水套流场的规律;根据水套流场的规律,针对性地进行结构优化,调整关键流动通路的流量分配比例,使之趋于更均衡更合理。进行水套工况模拟及缸体缸盖热负荷模拟,通过水套表面HTC分布与缸体缸盖温度分布对比证明了水套优化及分析设计思路的合理性和有效性。     

某发动机铸铁缸体热负荷分析及优化

某发动机把缸体由铸铝切换成铸铁时,发现爆震严重,性能降低。建立了简化的缸体有限元模型,进行了热负荷分析,结果表明缸套内表面顶部缸间部位出现热量积聚现象,是诱发爆震的主要原因。对缸体水套进行了优化设计,并进行了热负荷分析,结果显示最高温度明显降低,缸套内表面上部温度普遍低于200℃,有利于爆震的抑制。根据缸体优化设计方式制造的新状态缸体样件在台架试验中证明爆震得到有效控制,动力油耗接近铸铝缸体的水平。     

某微型商用车发动机进气系统设计开发

为匹配某微型商用车,对某型发动机的进气系统进行了优化设计开发,开发对象为进气歧管与缸盖进气道。根据总布置条件确定了歧管气道的长度,通过CFD分析确定了歧管的最终优化方案。设计了一个增强进气滚流的进气道,稳态分析确认其流量系数基本持平,滚流比大幅提升。进气系统的瞬态分析表明,新状态进气系统在1000～4 000r/min能明显增加进气量,进气道能够有效组织进气滚流,大幅增加压缩末期缸内湍动能水平,有利于改进燃烧过程。对根据新设计的进气系统制作的样机进行了台架试验,结果表明发动机在1 000～4 000 r/min扭矩提升明显,中低转速下油耗率也显著降低,额定功率降低3kW,符合整车设计要求。