发动机进气歧管稳压腔结构优化
25.汽油机进气歧管CFD分析与改进
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
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
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。
进气歧管结构对进气流动影响的数值模拟
进 口长 度 ／ ｍｍ 稳 压 腔 容 积／ ｍ １ ＃歧 管 轴 线 长／ ｍｍ ２ ＃歧 管 轴 线 长／ ｍｍ ３ ＃歧 管 轴 线 长／ ｍｍ ４｝ 管 轴 线 长 ／ ｍ ｝歧 ａ ｒ 各歧管过渡到稳压腔平均长度／ｍ ａ ｒ 各 歧 管 出 口面 积／ ｍ ａ ｒ
如 图 ｌ所 示
均 匀度 、 量流 量 、 量 系数等 。但 关于模 拟 的研 究 质 流 有限， 主要 集 中在 对 进气歧 管进 行优 化计 算 ， 提供评
气 口
估 进气 歧 管性 能的 方法。 本文 针对 某型 号汽 油机 进 气 歧 管的优 化设 计 ， 采用三 维 数值模 拟计 算 方法 ， 利 用 Ｈ ｐｒ ｓ ｙ ｅｍｅｈ软 件 和 Ｔ ｒ ｇｉ 件 进 行 网格 划 分 ， ｄ软 利 用 Ｆｕ ｎ 软 件 对 多缸 发动 机 进 气歧 管 进 行模 拟 ， ｌｅ ｔ 研
对表 １中的结 构参数进 行 比较可 知 ， 进气歧 管改
进前 后结 构 变化 不大 ，主 要是 因为受 发动机 结 构 限
制 。各 歧 管 在 出 口面 积 不 变 时 ， 加 了 长度 ： 时 稳 压 增 同 腔 与 歧 管过 渡 面 变 长 ， 口长 度 减 小 。 下 面 将 进 一 步 进
中图 分 类 号 ： ４ ４１ ４４ Ｕ ６ ．３ ＋ 文 献 标 志 码 ： Ａ 文章 编 号 ： ０ ５ ２ ５ ２ １ ）５ ０ ３ — ５ １ ０ — ５ ０（ ０ １ ０ — ０ ２ ０
Ｅｆ． ｔｏ ｒ ｍ ｅ ｅ ｓｏ ｎｔ ｋｅ Ｍ ａ ｆ ｌ ｒ ｔ ｅ ｏ Ｃｈ ｒ ｃ ｅ ｉｔｃ ｆ Ｉ ｃ ｆＰａ ａ ｅ ｔ ｒ ｆＩ ａ ｎｉｏ ｄ Ｓｔ ｕｃ ｕｒ ｎ ａ ａ ｔ ｒｓ ｉｓ Ｏ Ｉ ｔ ｋｅ Ｆｌ ｗ ｓ ｄ ｎ Ｓ ｍ ｕｌ ｔｏ ｎ ａ ｏ Ｂａ ｅ ｏ ｉ ａｉ ｎ
发动机进气歧管优化方法
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。
201_基于CFD的某柴油机进气歧管EGR分布与优化_长城汽车_伊士旺等
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。
发动机CAD_CFD设计技术_师石金
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。
109_基于BOOST的发动机建模及性能优化_小康工业_刘承科等
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-概念解析以及定义
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
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。
直列六缸发动机进气歧管CFD分析及优化
直列六缸发动机进气歧管CFD分析及优化秦岭;苏小平【摘要】直列六缸发动机广泛使用于前置后驱的汽车中,具有顺畅的动力输出性能,且平衡性突出.进气歧管的气道结构对发动机各缸进气量和整体的进气均匀性有着重要的影响,直接影响发动机在不同工况下的工作性能.利用GT-POWER软件和STAR-CCM+软件对某直列六缸汽油发动机进气歧管的内流场进行了数值模拟,并对该进气歧管的进气不均匀性及压力损失进行了分析,通过CFD仿真计算展现进气歧管气道内部流场分布,得到了在某一工况下各个气道歧管的流速图和压力图,得出其结构上的不足,并对气道结构进行优化,从而降低进气压力损失并且保证了各缸进气均匀性.【期刊名称】《机械设计与制造》【年(卷),期】2015(000)011【总页数】4页(P211-214)【关键词】直列六缸;进气歧管;CFD;结构优化【作者】秦岭;苏小平【作者单位】南京工业大学机械学院,江苏南京211816;南京工业大学机械学院,江苏南京211816【正文语种】中文【中图分类】TH16;TH122摘.：直列六缸发动机广泛使用于前置后驱的汽车中，具有顺畅的动力输出性能，且平衡性突出。
进气歧管的气道结构对发动机各缸进气量和整体的进气均匀性有着重要的影响，直接影响发动机在不同工况下的工作性能。
利用GTPOWER软件和STAR-CCM+软件对某直列六缸汽油发动机进气歧管的内流场进行了数值模拟，并对该进气歧管的进气不均匀性及压力损失进行了分析，通过CFD仿真计算展现进气歧管气道内部流场分布，得到了在某一工况下各个气道歧管的流速图和压力图，得出其结构上的不足，并对气道结构进行优化，从而降低进气压力损失并且保证了各缸进气均匀性。
多缸发动机进气歧管内的气体流动是非常复杂的三维非等嫡不稳定流动[1]，各歧管之间的影响干扰对多缸发动机的性能影响很大，所以进气系统的结构是否合理对于发动机各缸燃烧的质量以及发动机的各项性能具有重要影响[2]。
CRF450发动机进气系统的优化设计
作 者简 介： 林少辉 （ １ ９ ９ ２ 一） ， 男， 本科生 ， 研究方 向： 车辆工程 。
气 门开度 与进气流量系数的关系 （ 见表 １ ） 。模 型
计 算 采 用 显示 求 解 法 ， 发 动 机 燃烧 模 型采 用 韦伯
函数口 。在计算进 、 排气管 内流体状态时应用 的基
本控 制方 程有 ：
连 续 方 程 ： ＋ 嚷＋ ｃ ＋ 等 警＝ ０
通讯作者 ： 彭育辉 （ １ ９ ７ ５ 一） ， 男， 副教授 ， 博士 ， 汽车节能与排放控制 、 先进制造技术。
中图分类号 ： Ｕ ４ ６ ４ ． １ ３ ４ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ ２ — ４ ８ ０ １ （ ２ ０ １ ５ ） ０ 卜０ ８ ４ — ０ ３
中 国大学 生方 程 式汽 车 大赛 （ Ｆ ｏ ｒ ｍｕ ｌ ａ Ｓ ｔ ｕ ． ｄ ｅ ｎ ｔ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ， 简称 ： Ｆ Ｓ Ｃ ） 是 一 项 由中 国汽 车工 程 学 会 主 办 的方 程 式赛 车 比赛 。该赛 事要 求在 校 大学
力性能的影响规律 ， 对Ｃ Ｒ Ｆ ４ ５ ０ 发动机进气系统进
行 优化 设计 。
２ 发动机仿真模型的建立
Ｇ Ｔ — ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ 是一 款 由 Ｇ ａ ｍｍａ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｅ ｓ 公 司
１ 进气 系统整体方案设计
Ｃ Ｒ Ｆ ４ ５ ０ 发动 机安 装 在车 架上 后 ， 由于其 发动 机进 气 口面 向车尾 ， 处 于 车身背 风 区 ， 为 了充 分利 用气 流 的迎 风效 应 提 高 进气 量 ， 必须 重 新 设 计 进 气 系统 来 保 证进 气 人 口面 向车 头 ， 同 时合 理 利 用 气流 的波动效 应 增加进 气 量 。赛车 进气 口的 主流 设计 是 侧 面 进 气及 头 部 进 气 ， 即进 气 系统 人 口在 车 身侧 面或 者车 手头 部 以上位 置 。侧 面进气 可 以
发动机可变长度进气歧管的设计与优化
发动机可变长度进气歧管的设计与优化作者：黄昌瑞程勉宏张伯瑜来源：《中国新技术新产品》2017年第21期摘要：本文叙述了一款自然吸气发动机可变长度进气歧管的设计及优化工作。
对现在进气歧管方案中存在的性能问题提出了两级可变长度进行优化。
利用GT-power软件探究了进气歧管长度、管径变化对该发动机的影响，并确定了可变长度进气歧管主要参数。
在此基础上，提出了4个可变长度进气歧管结构方案。
对各方案进行了发动机一维性能模拟计算，选出最优方案并进行了台架试验验证。
优化后的进气歧管在各转速下均具有较好的动力性。
关键词：发动机；可变长度进气歧管；性能优化Abstract： In this article， the design and optimization of a variable intake manifold was described. In order to improve the engine performance， two-step variable length of intake manifold was adopted. The impact of variety lengths and diameters of the runners to the engine was explored with GT-power. On the basis of that， four design plan of variable-length intake manifold was proposed. After analyzing the results of engine performance one-dimensional simulation the variable-length intake manifold design was determined. The Optimized intake manifold has better power performance at most engine speed.Keywords： Engine；Variable-Length；Intake Manifold；Performance；Optimization中图分类号：TK402 文献标识码：A本文以模拟计算和试验相结合的方法，为一款自然吸气发动机设计并优化进气歧管。
某发动机进气歧管CFD分析
某发动机进气歧管CFD分析穆芳影;张超;王宏大;王军;雷蕾【摘要】在发动机的开发过程中,需要评估其进气歧管结构是否能够满足进气均匀性的评价标准.利用CFD软件,通过对某发动机进气歧管进行稳态分析,计算得到各缸的质量流量、流量系数及流量系数差异性.结果表明:该发动机进气歧管的流量系数差异性在评价标准范围内,满足进气歧管进气均匀性要求.在发动机进气歧管开发过程中,CFD分析可以大大减少产品开发周期、降低试验和人工成本.【期刊名称】《汽车零部件》【年(卷),期】2015(000)006【总页数】3页(P50-52)【关键词】进气歧管;进气均匀性;CFD分析【作者】穆芳影;张超;王宏大;王军;雷蕾【作者单位】安徽江淮汽车股份有限公司,安徽合肥230601;安徽江淮汽车股份有限公司,安徽合肥230601;安徽江淮汽车股份有限公司,安徽合肥230601;安徽江淮汽车股份有限公司,安徽合肥230601;安徽江淮汽车股份有限公司,安徽合肥230601【正文语种】中文发动机进气系统的作用是尽可能多和均匀地向各个气缸供应新鲜的空气[1-2]。
进气歧管是发动机进气系统的重要组成部分，其作用是将新鲜的空气分配到各个气缸对应的缸盖进气道[3]。
进气歧管性能的好坏直接影响发动机进气量的大小，进而影响发动机的动力性和经济性[4-5]。
在发动机的设计开发过程中，必须对进气歧管的进气均匀性进行分析，确保其满足一定的评价标准[6]。
文中分析的对象是某发动机的进气歧管。
模拟得到各进气支管出口的质量流量、流量系数及流量系数差异性，并且得到其压力分布图和流动迹线分布图。
根据这些结果评价进气歧管性能的好坏。
CFD分析在发动机进气歧管设计中发挥了越来越大的作用[7-8]。
1.1 数模图1为文中分析的进气歧管结构。
新鲜空气从进气歧管入口进入稳压腔，然后经各进气支管流动到进气歧管出口。
4个气缸对应的进气歧管出口分别为BC_1、BC_2、BC_3、BC_4。
进气歧管气道流场CFD分析及优化
进气歧管气道流场CFD分析及优化黄英铭;黄初华;刘卓【摘要】进气歧管的气道结构直接影响发动机各缸进气量和进气均匀性,因此合理的气道结构是保证发动机性能得以实现的基础.通过三维CFD仿真计算展现进气歧管气道内部微观流场分布,以此为基础指导气道结构优化设计,以实现降低进气压损、增加进气量和保证各缸进气均匀性的目的.【期刊名称】《汽车零部件》【年(卷),期】2014(000)001【总页数】5页(P42-45,58)【关键词】进气歧管;气道结构;流场;结构优化【作者】黄英铭;黄初华;刘卓【作者单位】广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院,广东广州511434;广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院,广东广州511434;广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院,广东广州511434【正文语种】中文进气歧管作为发动机的主要性能零件之一，其主要作用是为发动机运行提供均匀、稳定的进气量，保证各缸进气的均匀性。
发动机各缸的最大进气量是保证发动机最大功率得以实现的前提，均匀性差，会产生扭矩输出不稳定、发动机振动大、排放增加等问题[1]。
合理地设计进气歧管气道结构，不仅可以降低进气压损，增加进气量，还可以保证各缸进气的均匀性。
因此，进气歧管气道结构设计是保证发动机动力性、经济性、可靠性和排放特性的一项关键技术[2]。
通过三维CFD仿真软件STAR CCM+，从微观上展现进气歧管内部流场分布，并以此为基础指导进气歧管气道结构优化设计，以实现降低进气压损、增加进气量和提高进气均匀性的目的[3]。
与传统设计方法相比，CAD和CFD相结合的设计方法，能有效减少前期样件试制和试验，缩短设计开发周期，降低开发成本，更为重要的是提高设计精度[4]。
进气歧管气道CFD仿真计算，可以通过数值模拟，展现歧管气道内部的微观流场分布，避免局部流速过高、气流分离以及限制涡流等不良流动现象，同时评估进气歧管进气阻力和各缸进气的均匀性，为气道结构优化提供三维流场分布和数据基础。
某型汽车发动机结构优化与性能分析
某型汽车发动机结构优化与性能分析引言汽车发动机是汽车的核心部件，其结构优化和性能分析对于提高汽车性能和燃油经济性具有重要意义。
本文将对某型汽车发动机进行结构优化和性能分析，探讨其在提高燃油经济性、减少排放等方面的优势。
一、发动机结构优化1.1 气缸结构优化某型汽车发动机采用了多气缸设计，通过降低每个气缸的排量，可以提高燃烧效率和动力输出，从而达到减少燃油消耗的目的。
此外，采用铝合金材料制造气缸头和气缸体，不仅可以减轻整车重量，提高操控性能，还可以提高散热效果，延长发动机寿命。
1.2 进气系统优化某型汽车发动机使用了进气歧管和可变长度进气道技术。
进气歧管的优化设计可以提高进气效率，增加燃料燃烧效果，从而降低燃油消耗和排放。
而可变长度进气道能够在不同转速下调整进气道长度，优化气缸充气效果，提高动力输出和燃烧效率。
1.3 燃烧室结构优化某型汽车发动机的燃烧室采用了直喷技术。
直喷技术可以实现更精准的燃油喷射和更高的压缩比，从而提高燃烧效率和动力输出。
此外，通过优化燃烧室形状和喷油策略，可以降低燃料的散失和热损失，提高燃油经济性。
二、发动机性能分析2.1 动力输出某型汽车发动机在结构优化的基础上，优化了气缸工作行程和曲轴设计，提高了气缸压缩比和爆发力。
这些改进使得发动机在不增加排量的情况下，能够实现更高的功率输出和更强的加速性能。
2.2 燃油经济性结构优化和技术改进使某型汽车发动机的燃油经济性得到了显著提高。
通过减小发动机排量、优化燃烧室结构和喷油系统，降低了燃料消耗率。
同时，采用轻量化材料和提高空气动力学性能，减少了整车的空气阻力，进一步提高了燃油经济性。
2.3 排放性能某型汽车发动机在结构优化的同时，引入了先进的排放控制技术。
采用高效的三元催化器和颗粒捕捉器，有效地降低了排放物的含量。
此外，通过优化燃烧室、进气道和排气道，使得废气排放更加干净，达到了更严格的排放标准。
结论某型汽车发动机通过结构优化和性能分析，实现了在燃油经济性、动力输出和排放性能等方面的显著提升。
微型面包车发动机进气歧管的优化设计
微型面包 车发 动机进气歧管 的优化设计
蓝 志 宝 ， 振 霞 黄
（ 上汽通用五菱汽车股份有限公司 ， 广西 柳州 ５ ５０ ） ４ ０７
摘 要ｉ 针对微型 面包车的工作特 ． 羔及其 对发 动机性能的 需求， 通过优化设 计发动机进 气歧管 ， 实现发 动机 最 大扭 矩． 董 前 移、 中低速扭矩 明显提 高的性 能优化 目标 ； 优化进 气歧 管设计的 方法是 ： 首先 由 Ｂ ＯＯＳ Ｔ仿 真软件搭建发动机 工作过
３ 进气歧管参数选型
图１ 进气歧管设计流程图
根据波动充气原理 ，当发动机进气行程开始时 ， 活塞下行造成的进气 门处压力减小 ， 波动迅速传导到 进气歧管的进 口，变为压力增加的反射波反射 回来。 选择合理 的进气歧管长度 ， 使反射波在进气门关闭前
程 的一 维模 型 ， 经过优 化计算确定最佳 的进 气歧管关键参数 ； 然后 建立进 气歧 管 内核三 维模 型 ， 并根据 内核 的 Ｃ Ｄ 流 Ｆ
场 分析 结果优化 内核 ， 以降低进 气阻力 、 高进 气均 匀性 ； 提 完成 壳体设 计 ， 制作进 气歧 管快速样件 ， 基础发 动机上 试 在
４１
Ｅ ｕ ｐ ｎ Ｍａ ｕ ａ ｔ ｎ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ Ｎｏ６， ０ ２ ｑ ｉ ｍｅ ｔ ｎ ｆ ｅｒ ｇＴ ｃ ｎ ｌ ｇ ． ２ １ ｉ
图 ３ 模 拟 结 果 与 实 验 数 据 对 比
由图 ３ 可见 ，发动机模型模拟计算得 出的扭矩 输 出曲线 ， 实验 结 果 的变 化规 律 基 本 一致 ， 算 结 与 计 果 的误差值最大为 ４％，满足最大误 差 ＜５ ％的要 求， 软件计算误差在工程允许范 围内。
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Ｏｐｔｉｍ ｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ＰＣＶ ａｎｄ ｔｈｅ Ｐｕｒｇｅ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｔｏ ｔｈｅ Ｉｎｔａｋｅ Ｍ ａｎｉｆｏｌｄ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｓｔａｂｉｌｉｚｉｎｇ Ｃｈａｍ ｂｅｒ
ＬＩ Ｊｕｎ ，ＲＡＯ Ｊｕｎ ，ＴＩＡＮ ｙａｎ—ｑｉｎｇ ，ＺＨＡＮＧ Ｓｈｉ—ｙｉ
体力学 （ＣＦＤ）分析 ，得到不同结构下进气歧管中气体体积分布云 图和各气 缸的空燃 比 （ＡＦＲ）不均 匀度。其次将 不同结构
下的体 积分布 云图和 ＡＦＲ不均匀度做对 比分析 ，当歧管 中气体分布均匀且各缸 ＡＦＲ不均匀度小于 ３％时 ，即获得碳罐和曲
轴箱通风系统管道与进气歧管的最佳连接 位置。最后在低速空载工况下 ，对某三缸发动机进气歧 管做仿真分析 。仿真结果
第３３卷 第０８Байду номын сангаас
文 章 编 号 ：１００６—９３４８（２０１６）０８—０１５３—０５
计 算 机 仿 真
２０１６年８月
发 动机 进 气 歧 管稳 压 腔 结构 优 化
李 军 ，饶 均 ，田延 庆 ，张世 艺
（１．重庆交通大学机电与车辆 工程学 院 ，重庆 ４０００７４； ２．长安汽车动力研究院 ，重庆 ４０１１２０；
ａｎａｌｙｓｉｓ，ｔｏ ｇｅｔ ｔｈｅ ａｉｒ ｖｏｌｕｍｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｎｅｐｈｏｇｒａｍ ａｎｄ ＡＦＲ ｄｉｓｔｒ ｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ．Ｎｅｘｔ，ｃｏｍｐａｒｉｎｇ ｔｈｅ ａｉｒ ｖｏｌｕｍｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｎｅｐｈｏｇｒａｍ ａｎｄ ＡＦＲ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ，ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｇａｓ ｄｉｓｔｒ ｉｂｕｔｉｏｎ ｉｓ ｕｎｉ￣ｒ ｍ ａｎｄ ｔｈｅ ＡＦＲ ｄｉｓｔｉ ｌ— ｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｅａｃｈ ｃｙｌｉｎｄｅｒ ｉｓ ｌｅｓｓ ｔｈａｎ ３％ ．ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｃａｒｂｏｎ ｃａｎｉｓｔｅｒ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｒａｎｋｃａｓｅ ｙｅｎ－ ｔｉｌａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ． Ｍ ｏｒｅ，ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ｌｏｗ ｓｐｅｅｄ ａｎｄ ｎｏ ｌｏａｄ， ａ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｔａｋｅ
３．Ｍａｒｉｔｉｍｅ ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ４０００７４，Ｃｈｉｎａ）
ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｔｈｅ ｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｃａｒｂｏｎ ｃａｎｉｓｔｅｒ ａｎｄ ｔｈｅ ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｃｒａｎｋｃａｓｅ ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ（ＰＣＶ）ｓｙｓ－ ｔｅｍ ａｎｄ ｔｈｅ ｉｎｔａｋｅ ｍａｎｉｆｏｌｄ ｉｓ ｒｅｌａｔｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ａｉｒ ｆｕｅｌ ｒａｔｉｏ（ＡＦＲ）ｄｉｓｔｒ ｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｅｎｇｉｎｅ ｃｙｌｉｎｄｅｒ，ａｎｄ ｔｈｅｎ ｉｎｆ ｌｕ－ ｅｎｃｅ ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｅｎ￣ｎｅ．Ｉｎ ｖｉｅｗ ｏｆ ｔｈｅ ａｂｏｖｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ．ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｕｓｅｓ ｔｈｅ ＳＴＡＲ —ＣＣＭ ＋ｓｏｆｔｗａｒｅ ｔｏ ａｎａ— ｌｙｚｅ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｔａｋｅ ｍａｎｉｆｏｌｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｔｒａｎｓｉｅｎｔ ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌ ｆ ｌｕｉｄ ｄｙｎａｍｉｃｓ（ＣＦＤ）
表明 ：当碳罐管道接 口靠近节气 门时 ，歧管内气体分布均匀且各 缸 ＡＦＲ分 布最佳 ；ＰＣＶ管道 的接 口位 置对发动机各缸 ＡＦＲ
不均匀度影响小 。
关键词 ：进气歧管 ；计算流体力学 ；碳罐 ；曲轴箱强制通风 ；空燃 比不均匀度
中 图分 类 号 ：ＴＰ ３９１．９
文献 标 识码 ：Ｂ
ｐｉｐｅｌｉｎｅ ｊｏｉｎｔ ｈａｓ ｌｉｔｔｌｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ ｔｈｅ ＡＦＲ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｅｎｇｉｎｅ．
ＫＥＹＷ ＯＲＤＳ：Ｉｎｔａｋｅ ｍａｎｉｆｏｌｄ； Ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌ ｆｌｕｉｄ ｄｙｎａｍｉｃｓ； Ｃａ ｒｂｏｎ ｃａｎｉｓｔｅｒ； Ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｃｒａｎｋｃａｓｅ ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ
（１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｎｄ Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒ ｉｎｇ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，
Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ４０００７４，Ｃｈｉｎａ； ２． Ｔｈｅ Ｐｏｗｅｒ Ｄｅｓｉｇｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｃｈａｎｇ’ａｎ Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ４０１ １２０ ，Ｃｈｉｎａ；
（ＰＣＶ）；Ａｉｒ ｆｕｅｌ ｒａｔｉｏ ｄｉｓｔｒ ｉｂｕｔｉｏｎ
基 金 项 目 ：国家 自然 科 学 基 金 资助 项 目 （５１３０５４７２） 收稿 日期 ：２０１５—１０—１４ 修 回日期 ：２０１５一ｌ１—１３
３．重庆交通大学航 海学院 ，重庆 ４０００７４；）
摘要 ：发动机 中碳罐和 曲轴箱强制通风（ＰＣＶ）系统管道与进气歧管 的连接位置 ，关系着发动机各气缸的空燃 比不均匀度 ，进
而影 响发动机 的整体性能 。针对 以上问题 ，首先采用 ＳＴＡＲ—ＣＣＭ＋软件对进气歧管不 同位置的连接结 构进行瞬态计算流
ｍａｎｉｆｏｌｄ ｏｆ ａ ｔｈｒｅｅ ｃｙｌｉｎｄｅｒ ｅｎ￣ｎｅ ｉｓ ｍａｄｅ，ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ：ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｃａｒｂｏｎ ｃａｎｉｓｔｅｒ ｐｉｐｅｌｉｎｅ ｊｏｉｎｔ ｉｓ ｃｌｏｓｅ ｔｏ
ｔｈｅ ｔｈｒｏｔｔｌｅ ｖａｌｖｅ，ｔｈｅ ｇａｓ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｉｓ ｕｎｉｆｏｒｍ ａｎｄ ｔｈｅ ＡＦＲ ｄｉｓｔｒ ｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｅａｃｈ ｃｙｌｉｎｄｅｒ ｉｓ ｔｈｅ ｂｅｓｔ． Ｔｈｅ ＰＣＶ