下载文档原格式
汽油机进气歧管CFD分析与改进CFD Analysis and Improvement of Intake Manifoldfor a Gasoline Engine汪源利王伟民蔡志强（东风汽车公司技术中心湖北武汉 430056）摘要：本文对某款汽油机的进气歧管进行稳流试验，利用CDAJ公司的STAR-CCM+软件建立进气歧管分析模型，以试验数据来标定流动模型，同时对改进后的进气歧管的流动特性进行CFD分析，分别计算出两种进气歧管的最大不均匀度。
结果表明改进后的不均匀度得到一定的降低，更有利于提高发动机进气和燃烧的质量。
关键词：汽油机 进气歧管 数值模拟 STAR-CCM+Abstract：The steady flow test was applied in the intake manifold of gasoline engine in this paper. The analysis model of intake manifold was made by STAR-CCM+, and then was calibrated by the test data. At the same time, some CFD simulation of the improved intake manifold had been done in order to study its flow characteristic, max unevenness of the two models were also calculated. Results showed that the improved model was better than old model, and it was more conducive to raising the quality of engine intake and combustion. Keywords：gasoline engine; intake manifold; numerical simulation; STAR-CCM+1前言在轿车用汽油机上，进气歧管是进气系统最重要的部件，其进气的不均匀性将直接影响到各缸空气与燃油的混合程度，从而影响燃烧过程的组织，使各缸的燃烧过程产生差异，最终影响到整机性能。
基于GT-Power仿真的2.0L汽油机动力性能分析与优化李明;许敏;赵金星;徐宏昌;李冕【摘要】利用GT-Power仿真工具建立了某2.0L汽油机性能仿真模型.并利用原机台架试验数据验证了该模型的正确性.分析了两阶段可变进气歧管长度和可变进气门正时方案对发动机性能的影响.并对原机进气歧管长度、配气相位、稳压腔容积和点火角等参数进行了优化.结果表明,优化后汽油机最大转矩从180 N·m提高到196.5 N·m,额定功率达到102kW,而油耗与原机基本保持一致.%The performance model of a 2.0L engine is established using GT-Power, and the effectiveness of this model is verified by using rig test data of the 2.0L engine. The effect of two-stage variable intake manifold length and variable intake valve timing plan on engine performance has been analyzed, and related parameters, including the intake manifold length, valve timing, intake chamber volume, and ignition angle, etc., are optimized in this work. The optimized results show that the engine performance has been improved significantly,with the largest torque increases to 196.5 N ·m from 180 N·m, and the rated power increases to 102 kW while the fuel consumption is almost kept unchanged.【期刊名称】《汽车技术》【年(卷),期】2011(000)003【总页数】7页(P5-11)【关键词】汽油机;可变进气歧管;可变气门正时;优化【作者】李明;许敏;赵金星;徐宏昌;李冕【作者单位】上海交通大学,汽车电子控制技术国家工程实验室;上海交通大学,汽车电子控制技术国家工程实验室;上海交通大学,汽车电子控制技术国家工程实验室;上海交通大学,汽车电子控制技术国家工程实验室;上海交通大学,汽车电子控制技术国家工程实验室【正文语种】中文【中图分类】U464.1711 前言为了更好地适应市场竞争和满足配套车辆的要求，很多发动机厂商都纷纷致力于对原有发动机的性能进行优化改进。
某柴油机进气歧管进气均匀性分析Zhao Zhenzhen;Zhang Chao;Zhou Bo;Sun Ying【摘要】带EGR的进气歧管进气均匀性分析分为空气均匀性分析与废气均匀性分析.采用稳态计算进行空气均匀性分析,计算合格后,再采用瞬态计算对标定工程师选择的两个工况下进行废气均匀性分析.结果表明,原设计方案在工况一下,各缸EGR 率偏差较大,不满足要求.通过对模型进行三次调整得到改进方案3,该模型在两个工况下EGR率偏差均满足评价标准.【期刊名称】《汽车实用技术》【年(卷),期】2018(000)023【总页数】4页(P248-251)【关键词】空气均匀性;流量系数;废气均匀性;EGR率【作者】Zhao Zhenzhen;Zhang Chao;Zhou Bo;Sun Ying【作者单位】;;;【正文语种】中文【中图分类】U473前言随着排放法规的升级，对氮氧化合物、碳氢化合物及一氧化碳等废气的排放要求也逐步升高。
由于废气中含有大量的二氧化碳，而二氧化碳不能燃烧却能吸收热量，使得气缸中的燃烧温度降低，从而减少了氮氧化合物的生成量，废气再循环(EGR)是净化排气中氮氧化合物的主要方法[1]。
在多缸发动机上采用EGR系统时，有时各缸EGR气体分布不均匀，导致EGR率高的气缸氧气浓度低，排放烟度大；EGR率低的气缸不能有效降低燃烧最高温度，氮氧化合物的形成依然得不到有效控制[2-3]。
因此，有必要对EGR分布进行数值模拟，并根据仿真结果对各缸 EGR率均匀性进行优化，以得到满足要求的进气结构。
本文所分析的某柴油机进气歧管的进气均匀性，分两个部分：（1）进气歧管空气均匀性；（2）进气歧管废气均匀性。
其中，空气均匀是指EGR阀门完全关闭，只有空气均匀地流入各气缸。
废气均匀是指EGR阀门开启一定角度，进气歧管中同时有空气和废气流通，最终混合后，均匀地流入各气缸。
由于EGR阀门并非一直开启，并且在不同工况下阀门开启角度不同，所以只有在调整进气歧管空气进气均匀后，再调整废气均匀性才有意义。
发动机进气歧管优化方法一、引言发动机进气歧管是汽车发动机中的一个重要组成部分，其作用是将空气引入发动机内部，为燃烧提供必要的氧气。
优化进气歧管设计可以提高发动机的功率输出、燃烧效率和燃油经济性。
本文将介绍一些常见的发动机进气歧管优化方法，以期达到更好的发动机性能表现。
二、进气歧管长度优化进气歧管的长度对于发动机的性能有着重要影响。
较短的进气歧管长度有助于提高高转速下的动力输出，而较长的进气歧管则有利于低速扭矩输出。
因此，根据发动机的设计要求和使用环境，可以通过调整进气歧管长度来优化发动机的输出特性。
一种常见的优化方法是通过改变进气歧管的长度来改变进气道的共振频率，以增加气缸充气效率。
三、进气歧管截面形状优化进气歧管的截面形状对气流流速和流动特性有着重要影响。
通常情况下，较大的截面积可以提高气缸的充气效率，而较小的截面积则有助于增加气缸内的涡流，提高燃烧效率。
因此，通过优化进气歧管的截面形状，可以在不同转速下实现更好的气缸充气和燃烧效果，从而提高发动机的性能。
四、进气歧管内部表面涂层优化进气歧管内部的表面涂层可以改变气流的流动性能，从而改善发动机的性能表现。
一种常见的涂层材料是聚四氟乙烯（PTFE）涂层，它具有低表面摩擦系数和良好的耐腐蚀性能。
通过在进气歧管内部涂覆PTFE涂层，可以减小气流与歧管内壁的摩擦损失，提高气流速度和流量，从而提高发动机的动力输出和燃烧效率。
五、进气歧管进气道长度优化进气歧管进气道的长度也会对发动机性能产生影响。
较短的进气道长度可以增加空气的进入速度，提高气缸充气效率，适用于高转速工况下的发动机。
而较长的进气道长度会增加容积，提高油气混合的时间，适用于低转速扭矩输出。
因此，根据发动机的应用场景和工况要求，优化进气道长度可以进一步改善发动机的性能。
六、进气歧管结构设计优化进气歧管的结构设计也会对发动机的性能产生影响。
采用尽可能平滑的内部通道设计可以减小气流的阻力，提高流速和流通能力。
基于CFD的某柴油机进气歧管EGR分布与优化伊士旺[1,2]，苏艳君[1,2]，赵铮[1,2]，张德胜[1,2]（1.长城汽车股份有限公司技术中心，河北保定市0710002.河北省汽车工程技术研究中心，河北保定市071000）[摘要]：废气再循环（EGR）可以有效降低NOx排放。
对于采用EGR技术的多缸柴油机，若各缸废气分配不均会影响其燃烧稳定性，导致各缸工作不一致。
本文采用1D-3D耦合计算方法，对试验中出现问题的部分负荷工况点进行CFD分析。
通过对比EGR管处速度场及各缸EGR率，找到优化方向，最终方案满足要求。
关键词：CFD；EGR均匀性；进气歧管主要软件：A VL-FIRE；A VL-BOOST引言近期国家对环境问题非常重视，排放法规越来越严格，如何降低车辆排放已成为亟待解决的问题。
EGR（Exhaust Gas Recirculation）是将部分废气通过进气歧管引入燃烧室，以降低缸内氧浓度和燃烧温度，达到降低NOx排放的目的。
对于采用EGR技术的多缸柴油机，各缸EGR率分配不均，会影响各缸工作一致性，使NOx排放难以控制。
本文利用CFD方法对EGR分布进行数值模拟，并依据仿真结果完成对EGR管位置及结构的优化。
1. 模型建立与分析方法1.1 1D模型本公司研发的某四缸增压柴油机在台架标定过程中1800rpm/9bar部分负荷工况点出现各缸工作状况不一致现象，且NOx排放难以控制。
经多方讨论，初步怀疑是由各缸EGR分布不均所致，故对EGR分布进行仿真分析。
本次分析采用1D-3D耦合计算方法，边界条件由A VL公司1D热力学软件BOOST提供，3D模型由专业流体软件Fire计算。
1D模型见图1所示，虚线框内表示进气歧管和EGR 部分。
1D模型和3D模型的数据传递通过图1中的link单元完成。
在1D-3D耦合计算过程中BOOST模型首先单独计算30个循环，使1D结果达到收敛，然后自动通过link单元将边界条件（质量流量和温度等）传递给3D模型。
2004142发动机CAD/CFD 设计技术师石金 王 志 王建昕(清华大学,汽车安全与节能国家重点实验室,北京 100084)[摘要] 阐述了CAD/CF D 技术在发动机设计开发中的重要性,并对CF D 求解步骤及CAD/CFD 的设计方法进行了描述。
给出了CA D/CF D 技术在电喷汽油机进气歧管设计和柴油机螺旋气道设计的应用效果。
叙词:发动机,CAD,CFD,优化设计CA D/CFD T echnologies for Internal Combustion EnginesShuai Shijin,Wang Zhi &W ang JianxinT singhua University,S tate Key L aboratory of Au tomotiv e S af ety and E nergy,Beij ing 100084[Abstract] T his paper illustrates the importance of Com puter Aided Design (CAD)and Computational Fluid Dy namics(CFD)technologies in the developoment of Internal Combustion Eng ines.The solution process ofCFD and the design method using CAD/CFD are described.The applications of CAD/CFD to the designs of the intake manifold of an EFI gasoline eng ine and the spiral inlet duct of diesel eng ine are also presented.It concludes that com mercial CAD/CFD softw are has high simulation accuracy and can be used as an assistant tool for engine design.Keywords:Internal combustion engine,C AD,C FD,Optimum design原稿收到日期为2003年9月16日,修改稿收到日期为2003年12月10日。
基于BOOST的发动机建模及性能优化刘承科冼泽文刘晓勇（重庆小康工业集团·动力技术中心）[摘要]进气是汽油发动机工作的核心环节，对性能影响极大。
本文以某汽油机性能优化工作为例，介绍了发动机建模尤其是管路参数准备的方法。
然后在该模型的基础上，以充气效率最大化为目标，对进气歧管的几何尺寸和VVT角度进行了优化。
关键词：发动机性能；进排气系统；可变气门正时主要软件：A VL-BOOST；CA TIAEngine Modeling & Optimization Based On BOOSTLiu Chengke, Xian Zewen, Liu XiaoyongChongqing Sokon Industry Group，Powertrain Technology Center[Abstract]Air intaking is one of the most critical factors for a gasoline engine, and it decides the engine behavior to a certain extent. Based on a gasoline engine improvement activity, this paper discussed the basic modeling procedure focusing on geometric data preparing, especially the pipes. Based on this model, the geometry of intake manifold and VVT strategy were optimized to maximize Volumetric Efficiency.Keywords: Engine Performance；Intake & Exhaust System；VVTSoftware: AVL-BOOST；CATIA1. 引言进气过程是汽油发动机工作的核心环节，进气量大小基本上决定了发动机性能的优劣。
进气歧管压力变化差大过低的原因-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述进气歧管压力变化差大过低是一种引擎运行中的常见问题。
在正常情况下，进气歧管压力应该在一定范围内稳定变化，这样才能保证引擎的正常运行。
然而，当进气歧管压力变化差过低时，就会造成引擎性能下降，甚至出现故障。
本文将探讨进气歧管压力变化差大过低的原因，并探讨可能的解决方法。
首先，我们会介绍进气歧管的作用和压力变化对引擎性能的影响。
然后，我们将分析可能导致进气歧管压力变化差大过低的原因，包括空气滤清器阻塞、压力传感器故障和进气管道泄漏等。
最后，我们将总结这些原因的影响，并提出相应的对策建议，以帮助解决这一问题。
通过对进气歧管压力变化差大过低问题的深入研究，我们可以更好地理解引擎的运行原理，提高故障的诊断能力，并采取适当的措施预防和修复这一问题。
本文旨在为读者提供有关进气歧管压力变化差大过低的全面知识，并为相关技术人员提供有价值的参考和指导。
在下文中，我们将详细介绍文章的结构和目的。
1.2文章结构文章结构部分的内容应该对整篇文章的结构进行明确和概述，以帮助读者更好地理解文章的整体内容和组织。
一种可能的写法如下：2. 文章结构本文将从三个方面对进气歧管压力变化差大过低的原因进行探讨。
首先，在引言部分，将简要介绍问题的背景和相关概念，为读者提供一个整体的认识。
其次，在正文部分，将详细探讨导致进气歧管压力变化差大过低的三个主要原因。
每个原因都会逐一分析，并提供相应的论据和证据。
最后，在结论部分，将总结本文的主要观点，对研究结果进行分析并给出对策建议。
整篇文章按照以上结构进行组织，旨在全面深入地探讨进气歧管压力变化差大过低的原因及其相关问题。
通过这样的文章结构，读者能够清晰地了解到文章的整体框架和逻辑结构，从而更好地理解和把握文章的主要内容。
1.3 目的通过本文的研究和分析，旨在探讨进气歧管压力变化差大过低的原因。
我们将从以下几个方面进行深入研究：首先，我们将分析进气歧管压力变化差大过低对发动机工作的影响。
FSAE赛车进气系统流场分析及优化作者：库亚斌来源：《汽车科技》2017年第04期摘要：本文研究的对象是FSAE赛车的进气系统，研究主要参考目标为学校车队的赛车进气系统。
首先运用了理论分析方法查阅相关文献资料，初步建立三维模型，进行仿真分析。
然后运用单一变量分析的方法，对模型各部分参数进行仿真优化，求解出进气系统各部分的最优尺寸。
使用的工具是常用的三维软件CATIA。
对进气系统内气体的流动过程进行分析优化所使用软件为常用的有限元分析软件ANSYS Fluent。
经过分析优化得出了较为理想的FSAE赛车进气系统的流线分布图。
关键词：进气系统；流场分析；FSAE；20mm限流阀中图分类号：U464.234 文献标识码：A 文章编号：1005-2550（2017）04-0055-06Abstract： The object is FSAE car's intake system， the main reference target university research team racing intake system. First， the theoretical analysis method using access to relevant documents， the initial establishment of three-dimensional model， simulation analysis. Then use the method of univariate analysis of the various parts of the model parameters of simulation and optimization， solving the optimal size of the various parts of the intake system. Tool is commonly used three-dimensional software CATIA. Process flow within the intake system of the gas is analyzed to optimize the software commonly used finite element analysis software ANSYS FLUENT use. After analysis and optimization come to the ideal racing intake system FSAE streamline distribution.Key Words： Air intake system； The flow field analysis； FSAE； 20 mm flow-limiting valves引言大学生方程式汽车大赛（简称“FASE”）是一项由高等院校汽车工程或汽车相关专业在校学生组队参加的汽车设计与制造比赛。
