雪橇车发动机进排气系统模拟优化设计
基于ADAMS的汽车多种工况的仿真
右后轮: Step ( tmi e, 0, 0, 5, 60) + Step ( tmi e,
15, 0, 20, 30); 左右后轮的制动力表达式: Step ( t im e, 50, 0,
3结 语
建立了某轿车的整车动力学仿真模型, 包括前悬
68
华北水利水电学院学 报
2009年 8月
产品设计开发周期、降低设计成本、提高设计质量的 目的.
1) 轻载爬坡速度; 2) 满载爬坡速度 3) 轻载爬坡加速度; 4) 满载爬坡加速度
图 3 轻、满 载爬坡速度和加速度
架、转向机构、后悬架以及底盘车身等. 完成了车辆 直行工况和爬坡工况在轻载、满载的情形下仿真和 分析, 并对各自的特点作出对比. 该方案为车辆在虚 拟环境下进行多工况的仿真分析提 供了一个新平 台, 为车辆深层次的设计和优化提供了一种新手段. 可以帮助相关企业摆脱对物理样机的依赖, 达到缩短
1 汽车模型的创建
1. 1 建 模 汽车包括车身、发动机、行走系、转向系、制动
系、传动系 和辅助设 备 [ 2- 3] , 是 一个复杂 的机械系 统, 如果按照车辆的真实构造进行建模, 工作量非常 大. 因此根据研究的目的, 在建模时对车辆的结构进 行了适当的抽象、简化, 对建立的整车动力学模型作
参考文献
[ 1] 唐应时, 廖丹, 李克安, 等. 汽车 双前桥转 向系统 的运动 学和动力学的 建模与 仿 真分 析 [ J]. 湘 潭大 学学 报: 自 然科学版, 2003, 28( 3): 98- 101.
[ 2] 王望予. 汽车设计 [M ]. 北京: 清华大学出版杜, 2002. [ 3] 陈家瑞. 汽车构造 [M ]. 北京: 人民交通出版社, 2000. [ 4] 李军, 邢俊文, 覃文洁, 等. ADAM S 实例教程 [M ]. 北京:
二冲程发动机进排气系统的设计验证与故障分析浅谈
盂气 道 壁 面 粗 糙 、气 口 附 近 有 直 角 突 出 ，会 使 气 体 在 此处出现回流，形成涡旋，严重影响进气效率。出现的故障 现象主要表现为外特性曲线较设计值整体偏下，功率不 足，发动机出现喘振。
于 MATLAB 的实现[M].北京：机械工业出版社，2012.
· 20 ·
内燃机与配件
淤进气口与喷油器喷油入射角度偏置，发动机启动过 排气倾角。
程中因燃油碰壁造成混合气不均匀，进入缸内参与燃烧的
排气歧管设计为直角弯排气歧管，目的是增大排气背
燃料量不可控，造成启动困难、转速波动大以及发动机熄 压，避免可燃混合气短路，有效提高燃料利用率。
榆 对 多 缸 发 动 机 而 言 ，进 气 要 尽 量 布 置 在“ 中 央 ”位 置，保证各缸进气均匀，避免各缸工作时抢气问题，造成各 缸燃烧不均匀整机动力输出波动明显。
虞选择合适的配气正时；一般要求见表 1。
表 1 典型二冲程发动机气口正时情况
发动机类型
活塞控制气口
排气口打开，扫气口打开，进气口打开， 上止点后（毅）上止点后（毅） 上止点前（毅）
作者简介院陈军磊（1979-），男，河南周口人，本科，工程师，中级职 称，主要从事活塞发动机研究、设计开发工作。
淤辅助扫气口（排气口对侧）存在后掠角，掠角一般为 10毅-30毅，进气向上回流，保证回流，避免短路。
于平顶活塞顶部与缸盖底部形成紧凑型燃烧室，保证 燃烧过程迅速而高效。
盂排气口存在一定倾角，排气管存在较大折弯或气 室，保证一定的排气背压，避免可燃混合气短路，同时有效 增加功率输出。
到的最高车速存在 1.471%的计算误差。这主要是因为发 动机转矩与功率台架试验数据存在测试误差，以及对发动 机外特性进行多项式拟合时产生误差引起的，但仿真结果 的计算精度可以满足实际工程仿真计算的要求。为进一步 提高仿真计算的精确性，可在实际研发时开展道路或模拟 试验加以验证。因此，利用仿真的方式研究汽车的整车动 力性具有一定的准确性和可靠性，对汽车的整车动力性的 设计具有一定的指导意义。
某车型发动机热平衡能力优化及试验验证
某车型发动机热平衡能力优化及试验验证发布时间：2021-07-20T03:19:16.711Z 来源：《中国科技人才》2021年第10期作者：苏志亮[导读] 随着整车排放标准的日益提高，发动机国六排放技术、EGR、缸盖集成式排气歧管等技术的引入，大大增加了散热系统的热负荷，这就对整车热平衡性提出更高的要求，热平衡能力提升无疑是巨大的挑战。
北京汽车集团越野车有限公司北京 101300摘要：整车热平衡性能是汽车热管理的一项重要内容，也是汽车重要的性能开发项目。
某款发动机热平衡不理想，冷却液温度不能达到稳定状态，一直上升，从而触发发动机的热保护而切断空调、更甚者发动机限扭，或者即便稳定，但发动机的冷却液不能处于最佳的工作状态，空调切断乘员舒适性很差。
通过仿真分析并经过试验验证，改进优化提高散热能力，有效的降低了发动机冷却液温度，满足了设计及使用要求。
关键词：热平衡；试验；冷却温度；一、概述1.1整车热平衡汽车热平衡定义：即汽车各系统、总成、零部件的温度与环境温度的差值达到稳定，使汽车各部分均在合理或理想的工作温度环境中运转。
整车热平衡性能是越野车的一个很重要性能指标，涉及众多因素，包括发动机热管理系统、整车空调系统、动力总成冷却系统等各系统的匹配，同时还需兼顾内外饰造型、空气动力学等，是越野车发挥越野能力的重要保障。
随着整车排放标准的日益提高，发动机国六排放技术、EGR、缸盖集成式排气歧管等技术的引入，大大增加了散热系统的热负荷，这就对整车热平衡性提出更高的要求，热平衡能力提升无疑是巨大的挑战。
随着车辆综合性能不断提高，发动机舱热管理的优化设计技术已经成为当前汽车空气动力学数值分析领域的重点和难点之一。
要使整车性能得到充分发挥，就要保证发动机在所有工况下处于最适宜的温度范围内工作。
既要防止发动机过热，又要防止发动机过冷。
针对整车热平衡试验，发动机过热的危害主要包括以下内容：1：发动机温度过高，充气效率降低，发动机功率下降，动力不足；2：发动机温度过高，加大早燃和爆燃的倾向趋势；3：发动机温度过高，运动件易损毁，磨损加剧；4：发动机温度过高，车辆润滑恶化，加剧磨损；5：发动机温度过高，零部件机械性能降低；影响发动机热平衡能力或者影响发动机冷却系统温度过高的原因及主要因素：1：前期的仿真计算发动机的发热量高于实车：发动机自身热量的释放、排气系统的热量、EGR 和变速箱油冷发热量较高等；2：发动机冷却水流量不足：发动机冷却水泵扬程偏小，散热器及管路流阻偏大；3：散热器散热能力不足：散热器芯体散热量不足，水阻和风阻大，有效散热面积偏小；4：进风量不足：进气格栅开口比不足，前端冷却模块布置结构不合理，前端密封不足有热回流等；5：冷却风扇：冷却风量不足，冷却风扇风机功率不足；在车辆满载、恶劣工况情况下，散热系统必须满足最大热负荷工况散热的需要，这就需要解决最大散热量与散热水泵，散热器及散热风扇的匹配问题，并在最有匹配条件下进行零部件的统一设计，目前此类热平衡问题的普遍解决的方法如下：1：提高散热器散热能力：加大散热器散热面积，加大水箱。
燃料电池发动机空气系统改进内模解耦控制策略
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车辆动力系统的优化设计与实验研究
车辆动力系统的优化设计与实验研究在当今社会，车辆作为人们出行和运输的重要工具，其性能的优劣直接影响着用户的体验和经济效益。
而车辆动力系统作为车辆的核心部分，对于车辆的动力性、经济性和排放性能等方面起着决定性的作用。
因此，对车辆动力系统进行优化设计和实验研究具有重要的现实意义。
车辆动力系统主要由发动机、变速器、传动轴、驱动桥等部件组成。
发动机作为动力源，其性能的好坏直接决定了车辆的动力性和经济性。
传统的燃油发动机在燃烧过程中会产生大量的废气排放，对环境造成污染。
随着环保要求的日益严格，新能源动力系统，如电动汽车和混合动力汽车，逐渐成为研究的热点。
在车辆动力系统的优化设计中，首先需要考虑的是发动机的优化。
通过改进发动机的进气系统、燃油喷射系统和燃烧过程，可以提高发动机的燃烧效率和功率输出。
例如，采用涡轮增压技术可以增加进气量，提高发动机的动力性能；采用缸内直喷技术可以使燃油更加均匀地喷射到气缸内，提高燃烧效率。
此外，优化发动机的配气机构和气门正时系统，也可以改善发动机的换气过程，提高发动机的性能。
变速器是车辆动力系统中的另一个重要部件，其作用是根据车辆的行驶工况，将发动机的动力合理地传递到驱动轮上。
对于手动变速器，通过优化齿轮比和换挡策略，可以提高换挡的平顺性和动力传递效率。
对于自动变速器，采用先进的控制策略和换挡逻辑，可以实现更加快速和平顺的换挡过程。
此外，无级变速器（CVT）由于其连续可变的传动比，可以使发动机始终工作在最佳工况点，从而提高车辆的燃油经济性。
除了发动机和变速器的优化，传动轴和驱动桥的设计也对车辆动力系统的性能有着重要影响。
合理设计传动轴的长度、直径和材料，可以减少传动过程中的能量损失；优化驱动桥的齿轮传动比和差速器结构，可以提高车辆的驱动力和通过性能。
在进行车辆动力系统的优化设计后，还需要进行实验研究来验证设计的效果。
实验研究通常包括台架实验和道路实验。
台架实验可以在实验室环境下对发动机、变速器等部件进行单独测试，获取其性能参数和工作特性。
某型TRT机组进气蜗壳气动优化设计研究
收稿日 ２１ ０—０ 期： １ ５１ ０— 作者简介： 海 １ ９） 成 发 机（ 团） 能 司 总 计 江 （７ ， 都 动 集 科 公 副 设 ９ ～ 男， 师， 工程师。
流流动方 向转向涡轮叶轮。气流流经进气蜗壳的流
能。
冶 金 动 力
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２ １ 年第 ６ ０１ 期 总 第 １ ８期 ４
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５ 小 结 ５ 对某型 Ｔ Ｔ ． １ Ｒ 进气流道进行了多轮气动优化设 给出了具有较优气动陛能的进排气气动设计
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Ａ优 化 设 计 前
Ｂ优 化 设 计 后
图 ６ 优化设计前后进气蜗 壳出口截面速度分布 围
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GB26133-2010非道路移动机械用小型点燃天内所培训
需要提交一致性保证计划书； 到指定的检测机构进行源机排放测试； 型式核准机构颁发型式核准证书； 对源机的型式核准可以扩展到发动机系族中所有机型；
22
型式认证要求-型式核准认证流程
准备环保 一致性保 证计划书
生成申报函 和申报表
—
805
50
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161 5.36
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50
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519
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16.1
610
16.1
519
—
—
13.4
610
12.1
用于抛雪机的二冲程发动机，无论是否为手持式，只需满足SH1、SH2 或SH3 的限值要求；
对于以天然气为燃料的发动机，可以选择使用NMHC替代HC；
[66,100） ［100，225）
≥225
14
标准介绍-排气污染物限值
类别
SH1 SH2 SH3 FSH1 FSH2 FSH3 FSH4
第一阶段 (g/kWh)
第二阶段 (g/kWh)
CO
HC NOx HC+NOx CO HC+NOx NOx
805
295 5.36
—
805
50
805
241 5.36
24
型式认证要求-型式核准认证流程 检测机构进行样机检测：
由企业选择指定检测机构委托其进行发动机检测 检测机构可从账户中下载发动机相关信息，在完
成测试后，上传测试报告。
排气系统与车身匹配优化研究
排气系统与车身匹配优化研究黄东杰【摘要】排气系统是汽车振动的重要来源.排气系统设计的好坏会关系到汽车的NVH性能.其中,橡胶悬置是将排气系统连接到车身最重要的部分,将直接影响排气系统传递到车身的振动以及能量的多少.从振动传递的角度阐述排气系统吊点位置的重要性,利用平均驱动自由度位移方法来确定排气系统的悬挂位置.通过平均驱动自由度位移方法确定排气系统吊点位置的仿真结果,能够在汽车开发前期给出指导性的建议,并在后续车型改进方面给予方向性修改指导.【期刊名称】《汽车零部件》【年(卷),期】2016(000)006【总页数】3页(P17-19)【关键词】排气系统;平均驱动自由度位移方法;模态分析;吊点位置优化【作者】黄东杰【作者单位】东风柳州汽车有限公司乘用车技术中心,广西柳州545000【正文语种】中文【中图分类】U464.134+.4随着人们生活水平的提高，汽车越来越普及，人们对汽车有越来越严格的要求。
在汽车满足安全性能的前提下，消费者越来越重视车辆的乘坐舒适性，因此，就需要汽车有优良的NVH (Noise，Vibration，Harshness)性能。
排气系统是汽车主要的振动来源，排气系统的振动在整车的振动中是一个很重要的部分。
汽车排气系统性能的好坏对整车的NVH性能有着相当重要的影响。
通过针对排气系统吊耳位置的分析，来减少排气系统传递到车身的振动。
之所以要进行排气系统吊点位置布置，是为了将排气系统吊点布置到排气系统振动较小的位置，最终减小传递到车身的振动。
虽然理论上把排气系统吊点布置在排气系统的节点位置是最理想的状态，但是由于空间以及工艺的因素导致无法将吊点布置到节点位置。
就目前所用的方法来说，平均驱动自由度位移方法是最直观、最有效的排气系统吊点布置方法。
平均驱动自由度位移方法是在排气系统自由模态的基础上进行的，通过模态分析计算出排气系统0～200 Hz的全部自由模态，通过平均驱动自由度位移(Average Driving Degrees of Freedom Displacement,ADDOFD)方法的公式加权得到平均驱动自由度位移值。
大学生方程式赛车气动性优化设计毕设论文
河北工业大学毕业论文作者：学号：110322学院：系(专业)：车辆工程题目：大学生方程式赛车气动性优化设计指导者：讲师(姓名) (专业技术职务)评阅者：(姓名) (专业技术职务)2015年 05月 21 日目录1.绪论 (1)1.1课题研究的背景及意义 (1)1.2车身气动性研究现状 (2)1.3研究内容 (3)1.3.1 使用UG对车身进行建模 (5)1.3.2 前期处理 (6)1.3.3 边界条件设定 (6)1.3.4 FLUENT计算结果 (6)2.赛车空气动力学特性 (6)2.1负升力产生原理 (8)2.2空气动力学附加装置 (8)2.2.1前负升力翼 (9)2.2.2后负升力翼 (10)3 空气动力组件与车身的CAD初步模型................... 错误！未定义书签。
4 空气动力组件与车身的前期处理 (13)4.1 模型检查 (15)4.2 设置网格参数 (16)4.3 网格划分并检查质量 (17)5 空气动力组件与车身的流体分析 (17)5.1边界条件 (18)5.2 外流场分析 (19)结论 (24)参考文献 (24)致谢 (27)1. 绪论1.1课题研究的背景及意义车身流体力学是车体与周围空气相对运动的研究时产生的相互作用和运动。
气动性的优劣直接影响汽车上的经济性，动力性能，乘坐舒适性和操纵稳定性。
汽车气动性的优化设计是目前汽车车身设计的一个重要方向，这直接影响的汽车的性能。
大学方程式赛车的研究，国内车队，空已经有了一定的研究基础，气动性的优化设计已经被各个车队所重视。
在日后更高规格的比赛中气动性的优化设计已经成了必不可少的一部分，大学方程式是一场内场场地比赛，其对轮胎和场地的要求较高，在比赛的第一部分要求讲解赛车的设计理念与过程，并展示仿真分析；在比赛的第二部分就是要展示汽车的整体性能在赛制要求下以最快的速度完成比赛，方程式赛车为了跑的更快展示更大的功率就要以牺牲车重为代价，这是增加空气动力学套件就可以解决车重过轻的问题。
汽车发动机进气系统降噪设计与优化
汽车发动机进气系统降噪设计与优化汽车是现代交通工具的代表之一，而发动机作为汽车的核心部件之一，承担着驱动车辆的重要任务。
然而，随着汽车的普及和城市化的发展，交通噪音成为了不可忽视的问题。
其中，发动机噪音是影响汽车噪音水平的主要来源之一。
因此，如何降低汽车发动机的噪音，提升驾乘舒适性，已经成为汽车工程领域的热门研究方向之一。
现代汽车发动机通常采用内燃机的原理，其工作过程中会产生各种形式的噪音。
其中，排气噪音和进气噪音是最为显著的两种。
而进气系统的噪音主要来自空气通过进气道进入发动机时的喷胶催化燃烧和涡流噪声。
为了降低进气系统的噪音，工程师们采取了一系列的设计和优化措施。
首先，设计合理的进气道结构是降低噪音的有效方法之一。
进气道的长度、截面形状和材料的选择都会直接影响噪音的传输和衰减。
一般来说，较长的进气道可以通过增加传输路径来减弱噪音传播；不规则形状的进气道可以通过折射、散射等方式来降低噪音的能量；而选用有良好消音性能的材料，如吸音材料和隔音材料，可以有效地减少噪音的产生和传播。
其次，优化进气道的导流和流场分布可以减少涡流噪声的产生。
在进气系统中，空气流动会产生涡流，并伴随着噪音的产生。
通过优化进气道的导流结构和流场分布，可以减少涡流噪声的形成和传播。
例如，在进气道的入口处设置进气导流罩，可以使气流更加平稳地进入发动机，减少涡流的产生，从而降低噪音。
此外，选择合适的进气口形式也是降低进气系统噪音的一项重要措施。
集中式进气口和分散式进气口是常见的两种进气口形式。
前者通常采用开放式进气口，噪音较大；而后者则采用封闭式进气口，噪音较小。
通过合理选择进气口形式，可以在保证进气量的同时降低噪音。
最后，在进气系统中使用消声器是一种常见的噪音控制方法。
消声器是一种利用欧拉方程和混合音频技术来消除声音的装置。
在进气管道中安装消声器，可以通过反射、吸收和散射等方式将噪音分解和消除，从而降低发动机进气系统的噪音水平。
二冲程发动机
二冲程发动机汽油机和柴油机，是今天我们最熟悉的两种类型的发动机，常见于近年的汽车和道路卡车上。
他们都可以分为四冲程往复式内燃机和两冲程发动机。
两冲程发动机常运用与低功率机械上，比如喷气式滑雪橇。
两冲程发动机相对于四冲程发动机有三个重要的优势：1.两冲程发动机没有阀，这就大大简化了他们的结构，减轻了发动机自身的重量。
2.两冲程发动机每次回转点火一次，四冲程发动机每隔一次回转点火一次，这给二冲程发动机提供了重大的动力帮助。
3.二冲程发动机可以在任何方向上运转，非直立的四冲程发动机可能在机油抖动是发生故障。
所以，二冲程发动机的灵活性更好。
这三个优势使二冲程发动机质量更轻，结构更简单和制造成本更低。
因为每次回转二冲程发动机相对四冲程发动机有两倍的能量冲程，所以它还有将两倍的能量压缩在同一空间的潜能。
轻质量和双倍动力性的结合是二冲程发动机相对于四冲程发动机有更高的功率-质量比。
从火花塞点火开始。
燃料和空气进入气缸被压缩，火花塞点燃混合气。
燃气膨胀推动活塞下移。
值得注意的是：活塞下移时，曲轴箱内的空燃混合气被压缩。
当活塞到达下止点的途中，排气门被打开，气缸内的压力使最多的废气排出气缸。
活塞到达下止点时，进气门打开，活塞内被压缩的空燃混合气因为气压冲进气缸，扫除剩余的废气，新鲜空气完全充满气缸。
注意：很多二冲程发动机利用横向气流设计，活塞很合适以便进入的新鲜混合气不仅流过活塞顶，还扫出排气门。
压缩行程，曲轴的推动力带动活塞向火花塞运动。
活塞压缩空燃混合气时，曲轴箱内产生真空，真空打开舌簧阀并从化油器吸入空燃混合气。
一旦活塞上移至压缩行程的终止点，火花塞随着重复周期点火。
二冲程发动机只有一个压缩行程和一个做功行程，四冲程发动机的行程分为：进气、压缩、做功和排气。
以下是二冲程活塞的三个不同点：1.活塞的一侧是燃烧室，燃烧室内压缩空燃混合气，点燃油气获得能量2.活塞的另一侧是曲轴箱，曲轴箱内活塞通过获得真空从化油器通过舌簧阀吸入空燃气体，然后曲轴箱内被增压的空燃气体被压入燃烧室。
二冲程基本原理
你能在诸如链锯和喷气式雪橇上发现二冲程发动机的身影，原因在于它较四冲程发动机所具有的3个重要优势：（1）二冲程发动机没有阀，这就大大简化了它们的结构，减轻了自身的重量。
（2）二冲程发动机每一回转点火一次，而四冲程发动机每隔一次回转点火一次。
这就付与了二冲程发动机重要的动力基础。
（3）二冲程发动机可在任何方位上运转，这在某些设备如链锯上很重要。
标准四冲程发动机可能在油料晃动的时候发生故障，除非它是直立着的。
解决这个问题就会大大增加发动机的灵活性。
这些优点使二冲程发动机更加轻便，简易，制造成本低廉。
二冲程发动机另外还有将双倍的动力装进同一空间内的潜力，因为每一回转它有双倍的动力冲程。
轻便和双倍动力的结合使他与许多四冲程发动机相比具有惊人的“ 推重比”。
尽管如此，你一般不会在汽车上看到二冲程发动机。
这是因为它还有两个重大的缺陷。
等我们看过它如何运转之后，我们对此就会更加清楚了。
二冲程循环你可以把这个动画与在化油器式发动机和柴油式发动机文章中的动画比较，来看看其中的不同。
当比较图示时注意到的最大不同是，在二冲程发动机内，每一回转火花塞点火一次。
这个图示展示了一个典型的克流动性设计。
你能看到二冲程发动机是轻小敏捷的设备，为减少部件数量，它可重复运转。
火花飞溅通过观察一个循环的每个部分，你能够理解二冲程发动机。
从火花塞点火处开始。
当火花塞的火花将混合物点燃时，油料和空气在曲轴箱内已经被压缩过了。
爆炸燃烧推动活塞向下运动。
注意当活塞向下运动是，空气/油料混合气体正被压缩。
当活塞接近它冲程的底部时，排气口被关闭了。
汽缸内的压力就象这演示的一样将绝大多数废气排除汽缸。
当活塞最终到达底部时，进气口被关闭。
活塞的运动已经在曲轴箱将混合气体压缩过了，于是混合气体冲进汽缸，取代残存的废气，将新充的燃料充满汽缸。
值得注意的是，在许多使用克流动性设计的二冲程发动机内，活塞被设计成一定形状，以便吸进的混合气体不会轻易溢过活塞的顶部和溢出排气。
一种发动机高原进排气模拟试验方法
一、背景介绍随着汽车行业的发展，对发动机性能的要求也越来越高。
在高原地区，由于气压低、氧气稀薄等因素的影响，发动机的进排气系统性能会受到较大影响。
如何进行高原环境下的发动机进排气模拟试验，成为了汽车研发领域的重要课题之一。
二、问题描述1. 高原环境对发动机性能的影响在海拔较高的地区，气压较低、氧气稀薄，这会导致发动机燃烧不充分、动力下降、燃油消耗增加等问题。
需要对发动机在高原环境下的进排气系统性能进行评估和优化。
2. 目前的发动机模拟试验存在的问题目前一些发动机模拟试验仅针对平原地区的环境条件进行设计，无法准确模拟高原环境下的气压、氧气含量等因素，使得试验结果无法准确反映发动机在高原地区的实际工作情况。
三、高原环境下发动机进排气模拟试验方法针对上述问题，我们提出了一种高原环境下发动机进排气模拟试验方法，具体步骤如下：1. 确定试验条件我们需要确定高原地区的气压、氧气含量等特殊环境条件，并将这些条件作为试验的基本参数。
2. 模拟气候箱设置在试验室内搭建模拟高原环境的气候箱，通过控制箱内的气压、温度、湿度等参数，模拟高原地区的气候条件。
3. 发动机安装与调试在模拟气候箱内安装发动机样机，并进行调试，确保发动机在模拟的高原环境条件下能够正常工作。
4. 进排气系统性能评估通过改变气候箱内的气压、氧气含量等参数，对发动机进排气系统的性能进行评估，包括排气量、排放浓度、动力输出等指标。
5. 结果分析与优化根据试验结果，对进排气系统进行优化设计，提高发动机在高原环境下的适应性和性能表现。
四、方法的优势1. 可实现高原环境下的精确模拟通过模拟气候箱设置，能够精确控制高原地区的气压、氧气含量等条件，从而实现高原环境下的发动机进排气系统模拟试验。
2. 结果可靠性高采用该方法进行的试验结果，可以更准确地反映发动机在高原环境下的工作情况，为发动机在高原地区的应用提供可靠的参考依据。
3. 试验成本低相比于实际在高原地区进行试验，采用模拟气候箱进行试验成本更低，且无需考虑外界因素的影响。
动力学配气机构试验分析仿真与优化
动力学配气机构试验分析仿真与优化【摘要】目前机械系统设计分析的有力手段是多体系统动力学运用到机械的仿真中，本文针对某发动机配气机构系统，建立参数化的多体系统动力学模型，以多体系统动力学分析软件ADAMS为仿真平台。
采用试验设计的方法进行动力学仿真试验，分析出对响应影响显著的因子，运用回归分析得到响应变量关于试验因子的响应面方程，以此作为优化目标进行寻优计算，实现了对配气机构的设计参数和局部凸轮型线的动力学优化。
【关键词】动力学;配气机构;参数;仿真与优化1.引言配气机构作为内燃机的重要组成部分，四冲程的内燃机都采用气门式配气构机构。
由于配气机构的设计又在很大程度上影响内燃机的动力性与可靠性，其性能好坏对内燃机的性能指标有着重要的影响。
配气机构系统动力学模型有很多种。
一般来说，低速系统配气机构，转速低、载荷小，进行运动学分析即可。
对于中速系统，转速和载荷较高，气门偏离理论运动规律较大，并出现构件在润滑、磨损、强度等方面问题，因此需要用动力学模型研究其动力学特性。
对于高速系统，转速和载荷很大，气门将显著偏离理论运动规律，并受到机构在开始和落座时的冲击反跳，在工作阶段的飞脱，以及润滑、磨损、强度等多方面问题制约，必须用动力学模型研究其特性，并尽可能考虑非线性因素的影响。
目前运用比较多的配气机构动力学模型有离散质量模型—包括单质量模型，多质量模型以及多体动力学模型，有限元模型等。
随着计算机技术、传感器技术以及信号处理相关方法和技术的发展，配气机构的实验也能更精确地反映配气机构工作情况下的实际情况和得到更精确的动力学数据。
实验的目的不仅仅是得到配气机构的动力特征，也可以通过实验得到模型的原始数据。
由于配气机构组件在高速运动过程中表现出一定的柔性特征，部分组件产生一定的变形，导致组件的实际运动规律偏离凸轮型线。
而配气机构动力学特性实验可以测量机构组件的实际运动规律，分析配气机构参数对组件实际运动规律的影响。
GT-Power 进排气系统设计
摘要采用目前最新发展的商用发动机一维模拟软件GT—Power建立了EQ491电喷发动机工作过程计算模型，并对软件的模拟精度和可靠性进行验证，在此基础上对EQ491电喷发动机的进排气系统进行了优化计算。
计算结果可以用来指导EQ491发动机的改型设计。
关键词：电喷发动机进排气系统工作过程数值模拟优化计算计算流体力学EQ491发动机是东风汽车集团从德国福特公司引进的化油器式发动机，主要用于轻型载货(客)车。
为了满足我国将于2000年实施的新的排放法规，采用电控燃油喷射(EFI)加三效催化器(TWC)已势在必行。
为保证化油器式发动机改电喷机型后不但排放水平要达标，而且动力性和经济性也要有一定程度的提高，根据国外经验，必须重新设计原发动机的进排气系统。
过去的经验设计法是一种试凑法，设计周期长，消耗大，难以得出最佳设计方案，无法满足现代内燃机设计要求。
近年来，随着计算机技术的发展，计算流体力学(CFD)软件在发动机工作过程的研究中得到广范应用［1］，大大缩短了发动机的研究开发周期。
本文采用的GT—Power 是一个基于Window操作系统的适合分析各种发动机性能的CFD软件［2］，它以一维流体动力学为基础，用有限体积法进行数值计算，充分考虑了因可燃混合气的组份不同导致其热力学性质的差异，而且能用于研究一些进排气系统结构因素(如分歧、合流和弯曲等部分)对流动的影响；此外它应用数学优化方法进行参数寻优，使得对发动机进行不需要人为经验控制的优化设计成为可能。
本文利用该软件对EQ491电喷发动机的进排气系统结构参数进行了匹配优化计算，以期从理论上指导发动机的改型设计。
1模型的建立GT—Power采用模块结构建立发动机工作过程计算模型。
发动机的元件(如气缸、空滤器、催化器、管接头和管道等)模块用方形图框表示，而元件之间必须用圆形图框的连接件连接。
发动机的所有结构参数和特性参数在相应的元件模块和连接件模块中定义，连接件可以有具体的物理定义(如气阀连接件和喷嘴连接件等)，也可以只具有象征意义(如发动机与气缸连接件、管道之间的连接件等)。
70-双发动机并机运行及工况切换时系统特性仿真
双发动机并机运行及工况切换时系统特性仿真王军 魏来生 兰小平（中国北方车辆研究所 北京 100072）摘要：基于AMESIM软件，考虑了前后发动机联合工作特性与阻力特性的关系，发动机与偶合器的关系。
建立了包括了发动机、分动箱、偶合器、水上传动箱、离合器、分动箱、喷水推进器等的模型。
对多种联合运行工况进行仿真分析，分析了动力汇流的动态历程。
双机并车最为关键的是单机工作与双机并车工作状况的切换，文中对可能的几种工况切换特性进行了仿真。
在仿真计算的基础上，对相关理论和技术问题进行了探讨。
仿真计算发现，联合动力装置的柴油机的功率及负载特性、离合器、耦合器的动态性能指标等是影响车辆性能的重要因素。
仿真结果与理论分析吻合良好，仿真结果相关性满足工程要求，仿真结果能够很好的解释方案在试验过程中出现的一些现象。
关键词： AMESIM，并车，工况切换，仿真1引言为了满足车辆在水上和陆上的不同要求，有些车辆的设计采用双发动机方案，即在陆上行驶时只使用一台发动机，水上行驶时则为了达到较快的速度，两台发动机需要同时工作。
然而，如何协调两台发动机，使其能够在启动、动力切换等过程中实现平稳过渡，在稳态运转过程中正常工作，是一项迫切需要解决的问题。
动态系统仿真软件为研究这类问题提供了非常有效的手段。
本研究综合运用系统仿真、虚拟样机等新方法和技术，对并机进行模拟仿真，从而研究并机运行的机理。
基于AMESIM软件建立了某车辆双发动机联合动力装置的动力传动系统模型，对多种联合运行工况进行仿真分析。
双机并车最为关键的是单机工作与双机并车工作状况的切换，对可能的几种工况切换特性进行了仿真。
本研究对于提高发动机工作效率、保证发动机安全运行、提高两栖车辆的设计水平具有重要的意义。
2联合动力装置系统模型AMESIM是系统级的建模和仿真软件，可以研究系统及其元件的稳态和动态性能，AMEsim 提供了丰富的专业应用库。
本文充分考虑了前后发动机联合工作特性与阻力特性的关系，发动机与偶合器的关系。
基于boost的发动机排放后处理三维仿真分析研究
基于boost的发动机排放后处理三维仿真分析研究摘要：本文主要基于Boost软件，简析发动机排放后处理仿真模型的搭建与计算。
通过简单阐述其排放模型示例，重点分析模拟计算数据，展开对排放后处理技术的相关研究。
关键词：boost；发动机排放后处理仿真模型；模拟计算；处理技术1 模拟计算数据的分析1.1 模型的试验分析通过参考功率、转矩、比油耗、进气量等重点参数的类比分析之后,其误差均小于5%,因此可确保的是，模拟试验数据相对正确，存在延展性。
其模拟试验的结果分析如下所示: （1)功率，随着转速的持续性提高，每个转速下的喷油量也同步持续性增多,即功率也同步增大。
（2）转矩，会因受到循环进气量的增加而同步增加，当上升到1600r/min的最高转矩点，为平衡最高转速的最高增压比，应及时打开废气阀，确保压气机后中冷前压力不过高，因此后续活动中随着转速的增高，而持续性减小转矩。
（3）比油耗，若处于1000r/min—1600r/min的低转速阶段，伴随着转速的增高，空燃比的同步扩大，其燃烧质量也越发充分。
因此，比油耗会因其转速的增高而随之减低。
而若超过1600r/min，伴随着转速的增高，燃烧活动的绝对时间会相应减少，导致燃烧恶化，最终其比耗会因为转速的增高而同步增高。
（4）空气量，对每循环进气量进行类比分析。
当发动机处于1600r/min最高扭矩点时候，打开废气阀之后，涡轮增压器中的压气机压力相对较为稳定。
而伴随着转速的持续性增高，相应的加快气体流动的速度，同时增加摩擦损失量，因而相对来说即会直接减少每循环进气量。
1.2 计算结果分析（1）Woschni传热/Anisits模型的模拟计算数据简析。
当M值增大，则初期阶段的放热量随即增大，继而降低压力升高程度，燃烧趋向平稳；而当m值减小，则放热量随即增多，压力升高率相继提高，燃烧活动较大。
依托Woschni/Anisits燃烧模型公式，每个喷油提前角的m值，主要连带因素为参考值与运行值的温度、压力及其着火滞燃期。
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雪橇车发动机进排气系统模拟优化设计
赖晓丽 陈光毓 廖成云 刘 阳 (中国嘉陵工业股份有限公司技术中心)
摘 要：本文应用A VL 模拟软件对公司摩托雪橇车04号（CVT ）发动机进排气系统进行了模拟优化设计。
雪橇车发动机是在原量产02号（600CC ）发动机的基础上进行改进设计，针对雪橇车的车架和使用条件，进排气系统都需要改进，特别是消声器，在借用02消声器失败的情况下进行了全新模拟设计，模拟分析给产品的详细设计提供了有利的技术支撑，经验证，试验数据取得了和模拟分析结论一致的结果，模拟方案也得到了实际应用。
关键词：模拟 雪橇车 进排气系统 优化设计
1 前言
雪橇车是公司新开发的一款特种车型，对应发动机04是在02（600cc 发动机）的基础上进行改进设计的发动机，热机部分基本采用02发动机结构，但02发动机是针对骑式车开发的发动机，相
应的空滤器、消声器也是和骑式车车架相匹配，雪橇车和骑式车无论在车架结构、使用条件，还是在空间大小，以及零部件布置方面都有很大差异，这就需要对进排气系统进行重新设计，特别是消声器，项目组原采取借用02消声器方式，但
动机的使用要求。
2 发动机的原机性能模拟
要通过模拟来分析发动机的性能，优化进排气系统，首先要模拟出发动机原机的性能。
本文运用AVL BOOST 软件模拟，首先建立发动机的一维分析模型，在确实发动机的几何参数之后要确定发动机工作的各种边界条件，如外界及管道内各处的工作温度、压力等；特别重要的是确定实验参数值，如进排气门工作时的气道流
量系数、进排气门升程曲线、发动机摩擦损失功、空燃比、外特性等。
图1所示是发动机进排气门升程曲线，是由AVL ExciteTD 软件设计的凸轮型线计算而来。
进排气门升程
升程(-)
曲轴转角(deg)(-)
图1 进排气门升程曲线
EngineSpeed(rpm)
图2 模拟与试验功率、扭矩对比曲线 从图2模拟结果和实测结果的对比可看出，模拟和试验取得了比较一致的结果，因此计算模型是可靠的，其计算精度可以满足工程的使用要求。
3 进排气系统的性能模拟分析
3．1 增大空滤器容积。
雪橇车相对骑式车而言，有更大的空滤器布
置空间，空滤器容积由02的4.65L 增大为04的5.28L ，性能发生如图3所示的变化。
从图中可知，增大空滤器容积对发动机的动力性能是有利的，并且增大空滤器容积对噪声控制也非常有效。
功率(k W )、扭矩(N .m )
EngineSpeed(rpm)
图3 空滤器容积变化的性能对比
3．2调整空滤器出口管长度。
由于空滤器的布置位置发生改变，空滤器与进气阀之间的距离发生了变化，采用加长空滤器出口管的长度的办法来适应新空滤器的位置。
受气体惯性效应和波动效应的影响，进气系统管道长度变化将直接影响发动机的进气量，图4是空滤器出口管长度从155mm 至185mm 间变化时，引起的发动机扭矩值变化。
不同的出口管长度会对应在某个转速下有最佳的充气效率，另外还要考虑空滤器的实际装配空间，最后确定适合的出口管长度为175mm 。
扭矩(N .m
)
X(rpm)
图4 空滤器出口管长度变化的扭矩对比 3． 3 改变排气管长度分析
雪橇车发动机04台架试验时原采用02消声
器，如图5所示，排气管比较长，为了在雪橇车上方便安装，项目组缩短了排气管的长度，消声
筒体部分仍借用02结果，即如图6所示的04消声器老状态消声器，该方案消声器，虽然在计算和试验性能方面都能达到设计要求，但在试验中屡次出现排气管和尾管断裂现象，项目组通过多次改进排气管和尾管长度，断裂问题仍得不到改善，所以不得不重新设计新的消声器。
图5 02消声器
图6 04老状态消声器
在排气管长度的优化设计过程中，模拟了二十多种方案，不同长度，不同管径，图7中所示是不同排气管长度下的发动机性能对比，经过对比，确定排气管长度为620mm 左右为最佳长度。
由于调整排气管长度的试验比较容易实现，项目组专门进行了试验验证，试验结果排气管长度为
624mm 时发动机性能最佳，和模拟结果一致。
扭矩(N .m )
EngineSpeed(rpm)
图7 排气管长度变化的扭矩对比
调整消声器容积模拟
雪橇车消声器的容许空间比02消声器稍大
一些，根据项目组提供的初步空间数据，对消声器的内部进行了模拟优化，采用不同的腔，不同大小的容积量，以及不同尾管长度等进行对比分析。
图8所示是采用不同的消声器容积引起的性能变化，从图中可看出，当容积达到一定值后，再增加时发动机性能变化并不是成正比提高的。
功率(k W )、扭矩(N .m )
EngineSpeed(rpm)
图8 消声器容积变化的性能对比
图9 新消声器3D 模型
经过二十多种模拟优化方案的对比，确定了两种方案进行试制，再根据试验结果，确定了可行的最终方案，如图9所示。
4 试验验证
根据项目的试验条件和要求，对不同的空滤器、消声器匹配状态进行了模拟，即02空滤器、04空滤器、04老状态消声、04新消声器，模拟结
果如图10所示：
EngineSpeed(rpm)
图10 空滤器、消声器匹配模拟性能 项目组采用04发动机对以上四种状态也进行了相应的台架匹配试验，试验结果如图11所示，
发动机转速(-)
图11 空滤器、消声器匹配试验性能 对比两图可以看出，模拟结果和试验结果趋势是一致的，采用04新消声器方案发动机性能和采用04老状态消声器性能基本不变，相对采用02空滤器而言,采用04空滤器发动机性能有所提升。
并且采用04新消声器，消声器重量由原来的10kg
左右降到了5kg 左右，大大降低了发动机工作时消声器的振动惯量，经过进一步的试验验证，消声器没有出现排气管及尾管断裂现象，其中消声器的重新设计起到了不可替代的作用。
5 结束语
通过这次分析任务，得到以下结论：
a ．通过模拟优化，设计了满足雪橇车发动机04不再出现实验时消声器断裂，同时满足发动机动力性能要求的消声器方案，并得到试验验证和应
用；
b．应用模拟技术和试验相结合进行发动机进排气系统分析设计，可以在很大程度上节约开发成本和开发时间。
参考文献1、杨光兴、叶盛焱、程善斌编写，《摩托车发动
机原理与设计》，武汉测绘科技大学出版社出版发行，1993。
2、BOOST 用户手册。
3、Excite Timing Drive 用户手册。