柴油机进气道流通特性的分析与设计

域， 其形状受局部空 间很大限制。在Biblioteka Baidu统柴油机开
发 和设计 过程 中 ， 往优 先考 虑 进 气 道 在 缸 盖 上 的 往
实现柴油机进气道几何形状 、 燃油喷射参数 、 燃
烧室 形状 、 缩 比和废 气 再 循 环之 间 的精 确 匹 配 是 压 项艰 巨的任务 ¨ 。 目前 多数 柴油 机均采 用 直喷 式 Ｊ
一
结构布置 ， 然后依据进气道设计气 门和选择缸径 尺
寸， 并确定 气 道 与缸 盖 的相 对 位 置 。这 种 以气 道 为 中心 的缸 盖设 计 概 念 限制 了结 构 参 数 的 多 重 选 择 。 由于气道 性能 对 其几 何 外 形 变 化 十 分 敏 感 ， 了兼 为 顾进 气 道性能 ， 多缸 盖设计方 案 均难 以实 际应用 。 许
必要 条 件 。
进气道起着十分重要的作用。设计进气道和排气道
是一个单调且反复的过程 ， 首先是涉及 到复杂 曲面 Ｃ Ｄ模型的创建 ， Ａ 然后根据模型制作芯盒并进行稳 流测 试 。为达 到理 想 的 涡 流 比和空 气 流 量 ， 常 须 通
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（ ．同济大学汽车学院， １ 上海 ２ １ ４ ２ ０ ８ ； ．云南省内燃机重点 实验室 ， ０ 昆明 ６０ ３ ） ５２ ３
［ 摘要 ］ 选取 Ｕ Ｇ和 Ｍａ ａ ｔ ｂ软件作 为进气道开发平 台； 过引入表征气 道面积利用率 的 函数分析 了气 门喉 口 ｌ 通
处的流通 特性 ； 并应用正向设计方法 直接得到了进 气道 Ｃ Ｄ实体模型 。由于正向设计方法增加 了缸盖 设计方案 选 Ａ 择的多样性 ， 为缸盖冷却水套流场优化和机械强度校核提供 了更富余 的调 整空间。
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状数字化。由于气道位于发动机缸盖紧凑的关键区
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关键词 ： 柴油机 ； 进气道 ； 流通特性； 向设计 正
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２ １ 年 （ ３ 卷） １ 期 ０１ 第 ３ 第 ２
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柴 油 机 进气 道 流 通 特 性 的分 析 与设 计 水
何常明 ， 许思传 申立中 ， ， 毕玉华 常国锋 ，
１ Ｃ ｌｇ ｕｏ ｔｅＥ ｇｎｅｉｇ ｏｄｉ ｎ ｅｓｙ ｈｎ ｈ ｉ ２ １０ ； ． ｏｌ ｅｏ ｔ ｉ ｎ ｉ ｒ ，Ｔｎ ｉｒ ｔ，Ｓａ ｇ ａ ０８ ４ ｅ ｆＡ ｍｏｖ ｅ ｎ Ｕｖ ｉ
２ Ｐｏｉ ｉ ｅ ａｏａｏｙｏ ｎｅ ａ ｏ ｕｔ ｎＥ ｇｎ ，Ｋ ｎ ｎ ６０ ３ ． ｒｖ ｃ ｌ ｙＬ ｂｒｔ ｔｎ ｌＣｍｂｓｏ ｎｉｅ ｕｍｉ ｎａ Ｋ ｒ ｆＩ ｒ ｉ ｇ ５２３
燃烧室、 电控系统 、 涡轮增压中冷 、 高压燃油喷射、 低 涡流进气系统和废气后处理等技术 Ｊ以满足 国 ， 家排放法规要求。在优化和提升发动机性能方面，
本文中根据柴油机开发 已有经验和统计数据 ， 先确定柴油机 的缸径、 门头大小 和缸盖螺栓布置 气 方案， 尤其考虑了进气道可利用的空间大小 ， 最后采 用进气道正向设计方法 。与非传统逆 向工程方法相 比， 该设计过程未借助任何气道原始模型 ， 使缸盖设 计更能灵活多变 ， 为全面优化缸 盖整体性能提供 了