140 汽油发动机进气道优化

第45卷第4期 船海工程V d.45 No.4 2016 年 8 月SHIP&OCEAN ENGINEERING Aug.2016DOI：10. 3963/j.issn.1671-7953. 2016. 04. 023DLH1110柴油机螺旋进气道的优化贺玉海1,王旭冉1,杨恒发2,卓建煜3(1.武汉理工大学能源与动力工程学院，武汉430063; 2.广东德力柴油机有限公司，广东佛山528305;3.中国船级社船舶建造检验处，上海200135)摘要:为降低DLH1110柴油机进气流动阻力，增大缸内进气量，提出螺旋进气道设计修改方案，采用 AVL- Flr e对原气道方案和设计修改的螺旋进气道方案进行稳态数值模拟，得到气道和缸内详细的流场速度 分布信息及不同方案的Ricardo平均流量系数和R1Card o平均涡流比，气道稳流试验结果表明，不同方案进气 道稳流仿真计算数据对比可信;进气道螺旋曲面优化后可提高Ricardo平均流量系数。

关键词:柴油机;螺旋进气道;数值模拟;流量系数;涡流比中图分类号：U664. 121 文献标志码:A文章编号：1671-7953(2016)04^)098名5柴油机在进气过程中，气缸的进气充量及气 流运动状态影响着缸内过量空气系数和油气混合 均勻程度，最终影响到柴油机的功率、燃油消耗和 排放等性能指标[1]。

现代非增压柴油机提高进 气充量的技术方案主要有降低进排气系统流动阻 力和采用可变配气正时技术。

由于可变配气正时 技术结构复杂，价格昂贵，限制了其在一般柴油机 上的应用；而基于CAD/C A E的进气道结构优化 可以获得良好的流通性能和进气充量，方法简便 快捷，成本低，适用性广，在工程研究设计中得到 广泛应用[24]。

DLH1110是自然吸气立式单缸水 冷型柴油机，缸径稍小，缸径扩大后，需增大进气 量，满足柴油机性能提升的要求。

为此，以提高进 气道流量系数为主要目标，针对此型柴油机螺旋 进气道进行改进设计和稳态CFD数值模拟，得到 气道流场分布情况及相关性能指标，对比分析新 设计的3种气道方案与原机方案，并将优选方案 的试制缸盖和原机缸盖进行稳流试验对比，探讨 改变进气道螺旋曲面，提高流量系数的可行性。

基于正交试验的乙醇汽油发动机进气系统优化设计
范毅;马亚勤;陆海;邓汝奎
【期刊名称】《农业装备与车辆工程》
【年(卷),期】2014(52)1
【摘要】为了提高发动机的充量系数,改善整机性能,针对一台掺烧10％乙醇的汽油发动机进行了进气系统的优化设计,分析了进气总管长度、进气总管管径、进气歧管长度、进气歧管管径对发动机性能的影响.用正交试验法建立了L16正交表,利用GT-POWER软件对LJ276QE汽油发动机进行了模拟计算.利用规范加权平方和法对模拟结果进行了分析,得到了进气系统结构参数对低掺烧比乙醇汽油发动机的功率、扭矩、燃油消耗率的影响主次顺序.优化后,发动机的功率最大提高2.86％、扭矩最大提高2.81％、燃油消耗率最大降低3.02％.
【总页数】4页(P15-18)
【作者】范毅;马亚勤;陆海;邓汝奎
【作者单位】530200广西壮族自治区南宁市南宁学院交通学院;530200广西壮族自治区南宁市南宁学院交通学院;530200广西壮族自治区南宁市南宁学院交通学院;530200广西壮族自治区南宁市南宁学院交通学院
【正文语种】中文
【中图分类】TK412+.3
【相关文献】
1.基于试验设计的发动机进气系统动态优化设计 [J], 岳贵平;张义民
2.乙醇汽油对发动机进气系统清净性影响研究 [J], 郑书佳;闾邱祁鸣;苗启乐
3.车用乙醇汽油对发动机进气系统沉积物的影响 [J], 郭瑞莲;鲍晓峰;岳欣;崔平;纪威
4.发动机试验室进气系统的优化设计 [J], 毛赛龙;郑建
5.基于Fluent的发动机进气系统优化设计及加工工艺研究 [J], 张俊;叶龙;孙树礼因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

汽油机进气道仿真与PIV试验关联研究摘要：利用STAR CCM+软件对不同网格尺寸、不同边界层厚度、不同粗糙度以及不同入口形状的汽油机进气道模型进行计算，揭示了不同因素对流量系数及滚流比计算结果的影响程度。

为了验证计算精度，对进气道进行了PIV流动试验，结果表明仿真与PIV试验结果吻合较好，具有较高的置信度，能够快速评估气道流动性能，缩短气道开发周期。

关键词：进气道、流量系数、滚流比、PIV流动试验1.概述进气道是发动机燃烧系统的重要组成部分，用来组织有规律的气流进入缸内，促进油气混合。

组织良好的缸内进气流动对提高汽油机的火焰传播速率，提高燃烧热效率，降低燃烧循环波动，适应分层稀薄或均质燃烧都有重要的作用。

气道开发是发动机燃烧系统开发的重要工作，气道的形状决定着空气进入气缸后的流动状态，因而气道结构的设计尤为重要。

随着CFD技术的快速发展，当前普遍采用仿真计算及试验验证的方法来进行气道开发。

Kuwahara等采用Star-CD进行了瞬态的气道分析及稳态的试验，但是却并未进行对比[1]。

Sadakane等采用了CFD仿真计算对气道进行了优化分析[2]。

最近丰田汽车公司开发TNGA汽油机气道充分采用了CFD方法[3]。

国内也进行了大量的气道CFD分析，但主要进行了流量系数的对比，特别是PIV的滚流比对比较少。

目前国内大多数公司采用Ricardo的蜂窝体动量计方法进行滚流比的测量，国外FEV主要采用叶片测量滚流，AVL主要采用PIV进行滚流比的测量，本文气道CFD计算的滚流比与PIV的方法较为一致，因此重点与PIV的测试结果进行了对比，此外，着重研究了仿真敏感性参数对气道计算精度影响，探讨了进一步提高气道CFD计算精度的方法。

2.气道仿真计算2.1网格的生成本文采用的Starccm+进行网格的生成及计算，通过直接导入CAD模型进行网格处理。

其生成的体网格采用多面体网格。

同时，由于接近喉口处及气门处雷诺数较大，气流变化迅速，需要在局部进行加密处理以方便准确捕捉。

点燃机匹配的优化研究：提高汽车动力与燃油经济性的有效手段随着汽车技术的不断发展，消费者对汽车动力和燃油经济性的需求逐渐增加，这也促使汽车厂商不断进行技术优化，尤其在点燃机方面。

点燃机是汽车发动机的重要组成部分，通过内燃作用，将汽油燃烧产生的能量转化为汽车行驶的动力，因此，点燃机的性能优劣直接影响整个汽车的动力和燃油经济性。

本文将从点燃机匹配的角度探讨如何优化点燃机的性能，提高汽车动力和燃油经济性。

一、点燃机匹配的概念点燃机匹配，简单来说，是指通过调整缸盖、进气歧管、凸轮轴等发动机部件来实现最佳的点燃机性能，以满足不同的驾驶需求。

点燃机匹配需要考虑多个因素，包括发动机的转速、气体比容、气流速度等，这些因素直接影响着点燃机的燃烧效率和动力输出。

二、点燃机匹配的优化策略针对不同的驾驶需求和不同的车辆类型，点燃机匹配的优化策略也不同。

以下是几种常见的点燃机匹配策略。

1. 增大进气歧管口径进气歧管是点燃机中的重要组成部分，通过进气歧管将空气引入汽缸，与燃油混合后进行燃烧。

增大进气歧管的口径可以增加空气流量，提高发动机的输出功率，因此在改装跑车时常见的做法就是将进气歧管换成大口径的改装进气歧管。

2. 改变汽缸内部结构发动机中的汽缸是点燃机的关键部分，汽缸的结构决定了燃烧室的容积和形状，进而影响着燃烧效率和动力输出。

改变汽缸内部结构，如缩小缸径、增加缸程等可以提高燃烧室的压缩比，进而增加燃烧能力和动力输出。

3. 优化点火系统点火系统是点燃机中的另一重要组成部分，它通过高压电流将火花送入汽缸，点燃燃油从而产生能量。

优化点火系统可以提高点火能力，减少点火延迟，提高点火效率和混合气的燃烧速度，进而提高动力输出和燃油经济性。

4. 加装涡轮增压器涡轮增压器是一种基于车辆废气排放能量的动力增强装置，通过将废气压缩后送回进气系统，提高进气歧管的压力，以达到提高动力输出的目的。

涡轮增压器可以在低速时提供更平缓而稳定的推力，在高速时提供更大的输出功率，因此是提高动力的有效手段。

30°、35°、45°的进气管管内流体环境的再现。

（a）原进气管形状图（b）改进后的设计图图1进气管改进前后对比3仿真分析3.1进气管网格划分及边界条件设定自由网格划分，不限制模型的形状，即使是不规则的，也可以进行网格划分[4]，并将其简化，如图2所示，节点数为36348，单元网格数为125304。

进气管的上游、喷油嘴入口平面、进气管的下游等部位在BC面板中设定指定边界条件，在进气门刚刚开启时，对管道内流体的瞬时状态进行分析。

图2网格划分3.2管内流体压力如图3（a）-图3（d）所示，分别为管路拐角为20°、30°、35°、45°的管道垂直截面的压力分布云图。

通过仿真过程可以看出，管道内的气流压力在同一横截面上的压力分布并不均匀，区域的颜色高亮代表高角度越大，高亮区域越少，压力损失越大；弯角角度为的管内压力最高且气压分布最均匀，压力越高，气流恢复补充速度就越快；35°与30°、40°相比管道发生弯曲的压力分布最均匀，出口处的压力分布不均匀。

3.3管内流体速度如图4（a ）-图4（d ）所示，分别为管路拐角为20°、30°、35°、45°的管道垂直截面的速度分布云图。

通过仿真过程可以看出，流体速度的大小与压力的变化有关，在速度开始发生变化的位置上，其压力必定发生变化；进口处气体流速很慢，其压力变化很小。

靠近出口的气体流速会升高，其压力变化幅度大；出口段管道管壁附近的气体流动速度最快，如图4（d ）所示，45°弯管在管道中心的速度等高线上差异最突出；与其余三图相比，35°的气体速度在管道截面上分布最平稳，有助于提高燃油雾化的均匀性。

4结论经过对四种不同弯度进气管管内的压力仿真分析，可得出以下结论：①管道中流动的气体内部压力分布不均匀；②总体上，管道越平直，压力分布相对越均匀；③管道内气体流动速度越快，气压越低；出口处相反。

发动机进气歧管支架疲劳开裂分析与优化
王振;张育春;李文辉;贺礼
【期刊名称】《汽车工程师》
【年(卷),期】2024()2
【摘要】针对某1.5 L自然吸气发动机在台架试验过程中出现进气歧管固定支架开裂的问题,开展了原因分析及设计优化。

电镜分析结果表明,开裂支架断口处存在疲劳辉纹,经发动机台架振动测试及试验边界排查发现进气歧管远端振动大导致共振是支架开裂的主要原因,将支架材料由SUH409L调整为QT500,并进行了仿真及试验验证,进气歧管支架均未发生开裂现象,确定了方案的有效性。

【总页数】5页(P34-38)
【作者】王振;张育春;李文辉;贺礼
【作者单位】宁波吉利罗佑发动机零部件有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】U464.149
【相关文献】
1.天然气发动机进气歧管的仿真分析与优化
2.汽油发动机进气歧管NVH性能分析及优化
3.发动机排气歧管热疲劳开裂试验优化设计
4.某发动机进气歧管的CFD分析及优化
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直喷汽油机活塞的设计优化赵铮、李媛媛等（长城汽车股份有限公司，河北保定市）摘要：在直喷汽油机开发中进行活塞的多方案筛选时，包括原机活塞燃烧室在内对1000rpm小负荷和4000rpm全负荷工况进行了进气和压缩过程的CFD计算；通过对比瞬态滚流比、缸内平均湍动能、压缩接近上止点时漩涡的形状、位置等，最终在三种设计方案中确定方案二为最优方案，并成功应用发动机燃烧室的设计开发当中。

关键词：活塞；滚流对比；设计开发主要软件：A VL-FIRE1. 前言内燃机进气过程中在气缸内生成的涡流、滚流或斜轴涡流在压缩过程中不断衰减，在上止点附近和活塞顶凹坑形燃烧室存在所产生的挤流，一起转化为湍流，而湍流，对燃烧火焰传播有利，从而降低爆震倾向，提高燃烧热效率。

对于均质燃烧直喷汽油机的燃烧系统设计，气道流量系数与滚流比的选择不仅要适用于高的性能目标，使得充气效率达到比较优秀，也要兼顾部分负荷下的缸内滚流的形成，从而降低排放与油耗。

压缩上止点附近所形成的湍流的强弱主要决定于气道滚流比的大小，而另一方面也要考虑活塞对缸内气体的挤压所形成的湍流的影响。

活塞燃烧室形状影响气流的组织、喷油的分布，从而影响发动机的性能和排放，而在前期发动机概念设计，对设计开发的燃烧室进行喷雾的模拟计算难度大、成本高、计算周期长，因此本文中寻找了一种简易、快捷的方式，即参考样机的活塞燃烧室形状，进行进气和压缩过程的计算，通过和样机对比滚流比、湍动能、漩涡形状等参数，在众多设计方案中选择最优方案。

2. 计算方法2.1 建立移动网格模型分别建立两个工况4000rpm全负荷和1000rpm小负荷的移动网格，由于不同转速下进气VVT相位的不同导致气门升程曲线不同，因此要建立不同的移动网格，为了减小计算量，将进、排气门重叠期简化。

发动机基本参数以及移动网格参数如下表：表1 发动机基本参数与动网格参数缸径76mm行程74mm连杆长度144mm1000rpm小负荷 4000rpm全负荷进气过程360-578 deg 352-570 deg压缩过程578-720 deg 570-720 deg如图1是参考样机活塞与设计的三种方案活塞燃烧室形状。

内分流双涡轮发动机的进气系统优化与设计内分流双涡轮发动机是一种先进的发动机技术，它采用了双涡轮结构，以提高发动机的效率和性能。

在优化和设计内分流双涡轮发动机的进气系统时，有几个关键点需要考虑，包括进气管道的形状和长度、进气滤清器的选取、进气温度和压力的控制等。

首先，进气管道的形状和长度是优化进气系统的重要因素之一。

进气管道需要根据发动机的特性和工作条件进行设计。

一般来说，进气管道需要具备尽可能低的阻力和最大的流量。

为了实现这一点，可以采用一些流线型的设计，如光滑的弯曲、适当的过渡段和触壁阻力小的材料等。

此外，根据发动机的工作点，进气管道的长度也需要适当调整，以实现最佳的进气性能。

其次，进气滤清器的选取对进气系统的优化和设计也具有重要意义。

进气滤清器的主要作用是过滤空气中的颗粒物和杂质，避免它们进入发动机内部，在一定程度上保护发动机的正常运行。

在选择进气滤清器时，要考虑到其过滤效率和压降两个因素。

较高的过滤效率可以提供更好的进气质量，而较低的压降可以减小对发动机功率输出的影响。

因此，进气滤清器应该是一个折中的选择，既要能够有效过滤空气中的颗粒物和杂质，又要尽量减小对发动机性能的影响。

此外，进气温度和压力的控制对于内分流双涡轮发动机的性能优化也是至关重要的。

进气温度和压力的控制可以通过冷却系统和增压系统来实现。

冷却系统可以降低进气温度，提高进气密度，从而增加燃烧室内的氧气含量，提高发动机的燃烧效率。

增压系统可以增加进气压力，提高发动机的进气效果，使燃烧室内充满更多的混合气，增加燃烧室的功率输出。

因此，在优化和设计内分流双涡轮发动机的进气系统时，应该合理配置冷却系统和增压系统，以实现最佳的性能和效率。

综上所述，内分流双涡轮发动机的进气系统优化与设计是一个复杂而关键的任务。

在优化和设计过程中，需要考虑进气管道的形状和长度、进气滤清器的选取、进气温度和压力的控制等因素。

只有在这些关键点的合理把握下，才能实现内分流双涡轮发动机的最佳性能和效率。

电喷汽油机进气系统改装浅析秦启超【摘要】The intake system is an important component of EFI Gasoline Engine,Modified intake system can enhance vehicle performance.How to enhance the performance of modified intake system of EFI Gasoline Engine,What are the commonly used methods of modification,How to modify the prospect,The air intake system modification which should avoid misunderstandin-g,These aspects are EFI gasoline engine intake system modification is required to explore and attention.%进气系统是电喷汽油机的一个重要组成，进气系统的改装可提升汽车性能。

如何通过进气系统改装提升电喷汽油机的性能，常用的改装方法有哪些，改装的前景如何，时下进气系统改装应规避哪些误区，这些方面是电喷汽油机进气系统改装中需要探讨和注意的。

【期刊名称】《汽车实用技术》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】4页(P109-112)【关键词】电喷汽油机;进气系统;改装;优化【作者】秦启超【作者单位】广州南洋理工职业学院，广东广州 510925【正文语种】中文【中图分类】U472.7CLC NO.:U472.7 Documentcode:A ArticleID:1671-7988(2014)04-109-04电喷汽油机进气系统主要由空气滤清器、进气道、节气门体、进气歧管、空气流量计（L型EFI）或进气歧管压力传感器（D型EFI）等组成，常被视为电控燃油喷射系统（EFI）的一个子系统。