机车柴油机进气道的仿真计算及结构优化
DLH1110柴油机螺旋进气道的优化
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。
发动机进气道的优化仿真
发动机进气道的优化仿真【摘要】通过对进气道内气体流动的三维数值模拟计算，可获得流量系数，气道内压力、流速等参数的空间分布，并建立气道形状、安装位置与气体流动特性（包括流量系数等）的关系，为汽车发动机进、排气道的设计与改进提供依据。
【关键词】进气道；模型；仿真1.引言进气道气流流动状态最终直接影响发动机经济性、排放性以及动力性。
因此，发动机进气道的理论研究和实际工程的设计成为发动机研究者的重要课题之一。
传统的进气道设计流程是经验设计加稳流试验台上的反复试验。
在设计开发中存在着较大的盲目性与局限性，不仅设计开发期长，耗费大，而且较难得到理想的方案。
通过对进气道内气体流动的三维数值模拟计算，可获得流量系数，气道内压力、流速等参数的空间分布，并建立气道形状、安装位置与气体流动特性（包括流量数等）的关系，为汽车发动机进、排气道的设计与改进提供依据。
2.工作流程工作流程如图1所示。
基本控制方程通常包括质量守恒方程、能量守恒方程、动量守恒方程，以及这些方程相应的定解条件。
确定离散化方法。
即确定高精度、高效率的离散化方法，具体的说就是确定针对控制方程的离散化法，如有限差分法、有限元法、有限体积法等。
这里的离散方法不仅包括微分方程的离散方法及求解方法，还包括贴体坐标的建立、边界条件的处理等。
图1 工作流程图3.模型的建立气缸直径取68mm，气缸的长度为170mm。
在进气道进口处增加一个稳压箱，作用时使进气道入口处的气流流动状态稳定，这样便在计算入口边界条件中施加了一个稳定的压力条件。
发动机进气道如图2所示，气缸简化为圆柱体，气缸盖如图3所示，进气道-气门-气缸如图4所示，最终计算用模型如图5所示。
本文采用六面体和四面体的混合网格，在稳压箱及气缸内采用六面体网格，在进气道、气门、气缸盖处采用非结构化网格。
这样既节省了运算时间，又解决了进气道处外形结构复杂区的网格划分。
将入口、出口、气缸壁面等分别创建PART，以增加边界条件；将进气道-气门-气缸盖所在空间创建BODY命名为LIVE1并保证该点在各个棉所围成的空间内，如图6所示。
用CFDCAD技术对柴油机进气管进行优化设计
应用CFD/CAD 技术对柴油机进气管进行优化设计韩同群,马祥宁(湖北汽车工业学院,湖北十堰442002)摘要:阐述了CFD/C AD 技术在发动机进气系统设计的应用,说明了商用CFD/C AD 软件具有较高的计算精度,可作为发动机的辅助设计的重要工具。
同时给出了某柴油机进气管优化设计的结果。
关键词:CFD ;C AD ;发动机进气管;优化设计中图分类号:TK 413.4 文献标识码:A 文章编号:1000-6494(2006)01-0013-04The Optimum Design of Diesel E ngine I ntake Duct byApplying CFD/CAD TechnologyH AN T ong -qun ,M A X iang -ning(Hubei Institute of Autorm obile Engineering ,Shiyan 442002,China )Abstract :In this paper ,the application of CFD/C AD technology in the design of engine intake system is presented.It concludes that commercial CFD/C AD s oftware had high simulation accuracy and can be used as an important assistant design tool.It als o gives the result of an optimum design of a certain diesel engine intake duct.K ey w ords :CFD ;C AD ;engine intake duct ;optimum design 作者简介:韩同群(1967-),男,硕士,副教授,主要从事内燃机电子控制技术研究。
应用CFD软件对发动机气道进行设计优化
４０摩托车技术２００８．０９
图４改进气道三维稳态流动计算的速度剖面
径，以增加气道的流通能力，提高转速下的充量系
ｏ．７
数ｌ ２）优化气道形状，以消除流动分离现象。改进０．６
气道计算模型如图３所示。
ｏ．５
螽 髅０．４ 删 煺０．３
ｎｓ骖３１０．５９９ ９—０，．６—２８一１ 二…Ｏ．．６３０５．６ｔ ５ ７ ｏ：茹１４ ０．４５８ ６∥Ｕ．Ｄ”ｏ
设计·研究Ｄｅｓｉｇｎ·Ｒｅｓｅａｒｃｈ
应用ＣＦＤ软件对发动机气道进行设计优化
彭北京丁维新胡军峰邓定红胡景彦 （浙江钱江摩托股份有限公司）
Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｅｎｇｉｎｅ Ｐｏｒｔ Ｄｅｓｉｇｎ Ｕｓｉｎｇ ＣＦＤ Ｓｏｆｔｗａｒｅ
Ｐｅｎｇ Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｄｉｎｇ Ｗｅｉｘｉｎ Ｈｕ Ｊｕｎｆｅｎｇ Ｄｅｎｇ Ｄｉｎｇｈｏｎｇ Ｈｕ Ｊｉｎｇｙａｎ （Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ｑｉａｎｊｉｉａｎｇ Ｍｏｔｏｒｃｙｃｌｅ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．）
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Ｏ．２
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一新气道 ＋原气道
０
图３改进气道计算模型图
５改进气道模型计算结果
气门升程，ｍｍ 圈５改进气道－ｆｆ原始气遒流■系数对比
利用ＡＶＬ．ＦＩＥＲ软件建立了原型发动机气道ＣＦＤ 模型，对原型发动机的气道进行了三维稳态ＣＦＤ分
多缸柴油机进气歧管的仿真计算与试验研究
多缸柴油机进气歧管的仿真计算与试验研究钱多德;杨跃滨;钱叶剑;曹文霞;钱德猛【摘要】As for multi-cylinder diesel engine ,the structure of intake manifold has a great effect on the performance of air flow and intake evenness of each cylinder ,thus influencing the engine performance . The 3D computational fluid dynamics(CFD) steady calculation is performed on the intake manifold of original engine by using AVL FIRE software .The flow performance data and maximum intake un-evenness degree are obtained .The steady experiment of cylinder head with intake manifold confirms that the intake manifold’s evenness is poor .The results of flow field simulation show that the struc-ture of transition part between inlet and volume cavity is unreasonable ,which is not beneficial for air flow .The intake manifold is improved based on the obtained results .The calculation results of im-proved intake manifold show that the air flow ability and maximum intake unevenness degree are both improved compared with those of the original engine intake manifold .%对于多缸直喷柴油机，进气歧管的结构对空气流通性能和各缸进气均匀性影响很大，进而影响到整机性能。
柴油机配气机构动力学建模方法与性能仿真研究
柴油机配气机构动力学建模方法与性能仿真
研究
1 引言
柴油机配气机构的动力学建模能够有效地揭示其工作原理及运行性能。
它不仅可以用来研究引擎的控制系统，还能为柴油机配气机构的研制、设计、试验以及再制造提供有价值的信息。
有效地建立柴油机配气机构动力学建模方法和性能仿真系统，对新型柴油机配气机构研究与设计具有重要意义。
2 柴油机配气机构动力学建模
柴油机配气机构的动力学建模是将柴油机元件的零件力学，推进机构的运动学，柴油机原理图的三维立体机构及概念机构信息，用多学科仿真软件进行模拟，使之反映柴油机配气机构的动力学状态。
动力学建模的方法主要有以下几种：通过建立多体系统，控制矩阵式机构，牛顿迭代法，牛顿定律，以及离散有限元法。
3 柴油机配气机构性能仿真
柴油机配气机构性能仿真是通过柴油机配气机构的动力学建模，使用专业仿真软件，根据柴油机的空气-油流动特性，建立合理的仿真模型，计算柴油机每一步的实际工作情况，然后进行全面有效的性能分析，及时发现性能缺陷，为研发新型柴油机配气机构提供重要的参
考。
性能仿真的方法主要有以下几种：有限元分析，代数仿真，矩阵仿真，问题特定仿真，全空间仿真等。
4 结论
柴油机配气机构的动力学建模和性能仿真是柴油机研究与设计中的关键技术，它们是一种综合的技术，将动力学建模和性能仿真结合起来，能够更好地满足柴油机配气机构设计开发模拟所需要的精度要求，可以最大程度提高新型柴油机配气机构研究与设计的效率，为柴油机配气机构研发提供有价值的信息。
柴油机螺旋进气道三维数值模拟及其结构优化
柴油机螺旋进气道三维数值模拟及其结构优化张庆才;高超;王仁人【摘要】以计算流体力学(CFD)技术理论为基础,利用三维数值模拟软件AVL-Fire 分析新型6160船用柴油机螺旋进气道,得到缸内的流量系数、涡流比以及流场特性云图.通过三维建模软件CATIA将原气道不足之处改进优化,对改进后的螺旋进气道进行稳态和瞬态模拟分析与评价,结果表明:优化后的螺旋气道进气性能提高15%左右,涡流产生能力提高20%左右.%Based on the computational fluid dynamic technological theory ,the helical intake port of new-typed 6160 marine diesel engine was analyzed with AVL Fire software and the flow coefficient ,the swirl ratio and the cloud picture of flow field characteristics were acquired .The defects of original intake port were modified and optimized with the software of CATIA and then the steady and transient evaluations were conducted .The results show that the charge performance of optimized helical in-take port increases by about 15% and the generating ability of swirl flow increased by about 20% .【期刊名称】《车用发动机》【年(卷),期】2016(000)003【总页数】5页(P20-24)【关键词】计算流体动力学;螺旋进气道;数值模拟;结构优化【作者】张庆才;高超;王仁人【作者单位】齐鲁工业大学机械与汽车工程学院 ,山东济南 250353;齐鲁工业大学机械与汽车工程学院 ,山东济南 250353;齐鲁工业大学机械与汽车工程学院 ,山东济南 250353【正文语种】中文【中图分类】TK423.44柴油机在进气时，进入气缸的混合气体的质量和混合程度，气体的速度分布及涡流、滚流状况都会不同程度地影响燃烧过程，从而直接影响功率、油耗、扭矩、噪声、稳定性和排放等，因此，进气道设计的质量关系到整机的性能水平。
CA6DM2柴油机气道优化设计及工作过程仿真的开题报告
CA6DM2柴油机气道优化设计及工作过程仿真的开题报告1.选题背景与意义随着环保意识的增强和对能源利用效率的要求不断提高，发动机气道优化设计的研究变得越来越重要。
柴油机作为一种广泛应用的内燃机，其气流质量对燃烧的效率和排放的影响极为显著。
因此，进行柴油机气道优化设计并对其工作过程进行仿真分析具有重要的意义。
2.研究内容与目标本文将以CA6DM2柴油机为研究对象，针对其气道结构进行优化设计。
在设计过程中，将通过流场模拟、压力脉动分析等手段，评估设计方案的可行性和效果。
最后，以仿真方法模拟柴油机工作过程，探究优化设计对燃烧效率和排放性能的影响。
3.研究方法与技术路线本文将采用如下研究方法和技术路线：（1）柴油机气道优化设计：首先通过对引擎气流情况的分析，确定优化目标和方案，再采用三维CAD软件（如UG、CATIA等）进行气道结构的优化设计。
（2）流场模拟：使用CFD（Computational Fluid Dynamics）软件对柴油机气道进行数值模拟，研究气流的流动特性和压力分布，探究气道结构优化的效果。
（3）压力脉动分析：通过对柴油机气道内压力脉动的分析，掌握引擎气流的稳定性与气道结构的合理性，为气道优化设计提供依据。
（4）工作过程仿真：利用仿真软件（如GT-Power等）对柴油机工作过程进行模拟，并分析气道结构优化对燃烧效率和排放性能的影响。
4.预期成果本文预期研究成果包括：（1）柴油机气道的优化设计方案，具备创新性和可实施性，可以为同类发动机的设计和优化提供参考。
（2）基于CFD数值模拟的柴油机气道流场特性研究，能够进一步揭示柴油机气道结构与气流流动的内在关系，对于研究和优化内燃机的燃烧过程具有重要意义。
（3）柴油机工作过程仿真模拟结果，可以为发动机的设计和优化提供指导，也有助于探究优化设计对燃烧效率和排放性能的影响，从而提高发动机的工作效率和环保性能。
5.研究计划本文的研究计划如下：（1）开始阶段：对CA6DM2柴油机的气道结构进行分析和研究，并确定优化设计方案。
柴油机论文：柴油机进气过程的数值仿真研究
柴油机论文：柴油机进气过程的数值仿真研究【中文摘要】对柴油机而言,要使混合气形成和燃烧的过程完善,提高柴油机的动力性、经济性和排放指标,除了选择合适的进气道获取最佳涡流比外,还必须增加柴油机气缸内的进气充量,而提高进气充量与进气系统结构参数有关；所以,研究进气系统结构参数对充量的影响规律对于改善柴油机性能具有十分重要的意义。
合理设计进、排气系统是提高柴油机充气效率的有效措施之一。
进气管内气体的压力波动不仅影响进气门开启期间气缸的进气量,而且在进气门关闭后,还将影响下一循环气缸的进气量。
压力波动对气缸进气量的影响程度和进气管的长度、管径、发动机转速等因素有关。
随着计算机技术的发展,人们对进气系统的研制多采用数值模拟计算和少量试验相结合的方法。
通过正确地运用模拟计算,可以方便地对多种方案进行性能的预测和比较,分析各种因素对充气性能的影响,以判断其改进方向,最终通过少量的试验验证,就可以达到改善柴油机性能的。
论文主要研究进气系统对某单缸柴油机进气管内压力波动、进气充量和泵气损失的影响。
通过实验和模拟计算相结合的方法来合理设计进气系统的参数,有效利用进气谐振来改善进气系统的压力波动,提高发动机的充气效率,降低进气损失,进而改善柴油机性能。
首先,论文在阅读了大量与课题相关的国内外文献的基础上,系统地总结了发动机进气谐振系统的研究现状,研究了进行模拟计算所涉及的物理数学模型；其次,利用发动机一维流体计算软件AVL Boost建立了单缸柴油机的工作过程仿真模型,并通过计算结果和实验数据对模型的可靠性进行了验证；然后,利用建立的柴油机工作过程仿真模型对发动机进气系统的各零部件进行了优化计算,给出了最佳的进气系统参数；最后,为了充分利用发动机的进气动态效应,设计了一种新型的空气滤清器,并介绍了其工作原理和总体结构。
【英文摘要】For diesel engine, to improve the formation and combustion of the mixture and to improve the engine’s power, fuel economy and emissions targets, in addition to selecting the appropriate inlet swirl ratio for the best, it’s necessary to increase the gas charge into the diesel engine cylinder, while the structural parameters of the intake system has a relationship with the intake gas charge; so it’s of great significance for improving engine performance that we do some research on the influence rules of the structural parameters of the intake system on the gas charge.Rationally design the intake and exhaust system is one of the effective measures to improve the engine volumetric efficiency. The gas pressure fluctuations in the intake pipe affect the gas charge not only in the intake valve opening time but also in the intake valve closing time of the next engine cycle. The degree of influence of pressure fluctuations on the gas charge has a relationship with the intake pipe length, diameter, engine speed and otherfactors.With the development of computer technology, people prefer to use numerical simulation combined with a few experiments to develop the intake system. Through the proper use of simulation, we can easily predict and compare a variety of projects, analyze various inflation factors on engine performance, in order to determine the direction of its improvement, and in the end through a small number of test verification, we can achieve the purpose of improving diesel engine performance.This paper studies the influence of intake system of a single cylinder diesel engine on intake manifold pressure fluctuations, intake gas charge and pumping loss. Through the combination of experiment and simulation, we confirm the rational design parameters of intake system; Through the effective use of intake resonance, we improve the intake system pressure fluctuations and improve the engine volumetric efficiency and lower air intake losses, thereby improving engine performance. Firstly. I have read a lot of literature of related topics, based on a systematic summary of the engine intake resonance research, studied the simulation calculations of the physical and mathematical models; Secondly, I establish a single-cylinder diesel engine simulation model through the use of the engine one-dimensional fluid calculationsoftware AVL Boost, and validate the reliability of the model through the calculation result and the experimental data; Then, using the established simulation model of diesel engine working process, all parts of the engine intake system are optimized, and the best intake system parameters are given; Finally, in order to take full advantage of the dynamic effect of the engine intake system, I design a new type of air filter, describe the working principle and present the overall structure.【关键词】柴油机进气系统充气效率泵气损失数值仿真【英文关键词】diesel engine intake system volumetric efficiency pumping loss numerical simulation【目录】柴油机进气过程的数值仿真研究摘要9-10ABSTRACT10-11第1章绪论12-22 1.1课题的背景和意义12-13 1.2 发动机进气谐振系统研究现状13-16 1.3 发动机进气系统模拟计算研究现状16-20 1.4 本课题的主要研究内容20-22第2章 AVL Boost软件数值模拟理论基础22-42 2.1 气缸子系统高压循环过程的计算22-29 2.1.1 气缸子系统基本假设22-23 2.1.2 气缸子系统基本微分方程23-24 2.1.3燃烧放热率的计算24-25 2.1.4 气缸工作容积的计算25-26 2.1.5 传热计算26-28 2.1.6 气缸漏气损失的计算28-29 2.2 气缸子系统换气过程的计算29-34 2.2.1 进排气质量流率的计算30-33 2.2.2 进排气道传热的计算33-34 2.3 进排气子系统的计算34-40 2.3.1 进排气子系统基本假设35 2.3.2 进排气子系统基本微分方程35-36 2.3.3 管道阻力的计算36-39 2.3.4 空滤器计算模型39-40 2.4 本章小结40-42第3章柴油机工作模型的建立及验证42-52 3.1 循环模拟软件42-43 3.2 模型的建立43 3.3 参数的确定43-50 3.3.1 边界条件的确定43-44 3.3.2 平均摩擦损失压力的确定44 3.3.3 循环喷油量的确定44-45 3.3.4 各管道和元件参数的确定45-46 3.3.5 气缸模块参数确定46-50 3.4 模型的验证50-51 3.5 本章小结51-52第4章进气谐振系统的优化52-78 4.1 进气动态效应52-55 4.2 进气系统优化计算55-73 4.2.1 空滤器阻力的分析55-59 4.2.2 进气管长度的分析59-70 4.2.3 进气管直径的分析70-72 4.2.4 可变长度进气管的理论分析72-73 4.3 新型滤清器的设计73-75 4.3.1 技术背景73 4.3.2 工作原理简介73-74 4.3.3 总体结构设计74-75 4.4 本章小结75-78第5章总结与展望78-80参考文献80-84致谢84-86攻读硕士学位期间发表的学术论文及参与的科研项目86-87学位论文评阅及答辩情况表87。
基于CFD的柴油机排气道仿真与优化设计
结构与可靠性收稿日期:2009211230;修回日期:2010204216作者简介:殷玉恩(1982~),男,工程师,主要研究方向为内燃机工作过程数值模拟,E -m ai:lyi nyu en @1631co m 。
基于CFD 的柴油机排气道仿真与优化设计殷玉恩,康彦红,刘 胜,田永海(中国北方发动机研究所,山西大同037036)摘 要:建立了某柴油机排气道流体域三维模型并进行稳态CFD 计算,发现排气道流通性较差;在对排气道内部流场进行分析的基础上,指出了排气道结构上的不足之处,并针对性地进行了改进设计。
改进后排气道的仿真结果显示:排气道性能获得了较大提升。
关键词:柴油机;排气道;CFD ;优化设计中图分类号:TK42314+4 文献标识码:A 文章编号:1001-4357(2010)05-0031-03Sim u l a tion and O p tim iza ti on D esign of the D iesel Engi n e p s ExhaustPor t B ased on C FDY i n Yuen,K ang Y anhong ,L i u Sh e n g ,T ian Y ongha i (China North Engi n e Research Institute ,Shanxi D atong 037036)Abs tr a c :t The interna l fl u id do m ain 3D mode l of the exhaust port of a d i e sel engi n e was established and the steady-state CFD ca lculati o n was carried on .The resu lts sho w that the fl o w i n g perf or m ance of theexhaust port is bad .Then the deficiency is pointed out and the exhaust port is opti m ized aga i n st the defi 2ciency .The si m u lation resu lts sho w that the perf or m ance of the opti m ized exhaust port has been greatly i n creased .Ke yw ords :d iese;l exhaust por;t CFD ;opti m iz ati o n desi g n1 概 述进排气系统对发动机的充气效率和换气损失有重要影响,进而影响发动机的动力性和经济性。
12_柴油机螺旋进气道结构优化与CFD分析_昆明理工何常明等
analysed the characteristic that the gas flows in the inlet and cylinder, and the comparision and analysis of two schemes to the minimum section of intake port, the flow coefficient and swirl ratio of three intake models has been compared each other. The result of calculation indicates: Compared with original intake port , average swirl ratio, scheme of A improves 14.5%, and average discharge coefficient , scheme of B raise by 5.4%, so the minimum sectional area is one of the main structure parameters for intake port. Key words Diesel engine;Helical intake port;CFD
3
（1）
式中： c(α ) —对应于曲轴转角 α 的瞬时活塞速度，m/s c —平均活塞速度，m/s 平均涡流比在考虑气门升程和活塞速度情况下，通过从上止点到下止点有限积分获得： 1 c(α ) n n SN = dα （2） = ∫ n π c n
m
π
2
1
柴油机螺旋进气道结构优化与 CFD 分析
何常明 毕玉华 雷基林 申立中 颜文胜 王贵勇 (昆明理工大学 交通工程学院 云南昆明 650224) 摘要：采用数值模拟方法对卧式两缸柴油机进气道的流动特性进行了研究，根据 CFD 仿真 计算结果，分析了进气道以及缸内气体流动特性，并针对气道最小截面的两种修改方案进行 了对比分析，分别得出了三种气道模型的流量系数和涡流比，分析了气道性能变化趋势。计 算结果表明：与原气道对比，方案 A 的平均涡流比提高 14.5%，而方案 B 的平均流量系数 提高 5.4%，由此可见最小截面面积是影响气道性能主要结构参数之一，在螺旋进气道修正 设计过程中应予以充分重视。 关键词：柴油机；螺旋进气道；CFD 主要软件：AVL FIRE
柴油机的进排气系统结构设计
柴油机的进排气系统结构设计1进气系统设计1.1进气系统的组成及其作用进气系统主要空气滤清器和进气支管组成。
1.2空气滤清器设计1.2.1作用燃油燃烧的时候需要消耗大量的空气，以一般的柴油机为例，每消耗一升柴油大概要消耗6000-10000L空气。
这么多的空气，里面的杂质诸如灰尘等肯定会很多，如果不把这些杂质清除，一定会加速气缸的部件的磨损，缩短整个发动机的寿命。
有实验表明，如果不加装滤清器，发动机的寿命大概缩短三分之二，所以空气滤清器是很重要的。
为了保证柴油机气缸的寿命，我们决定采纳干式滤清器。
1.2.2进气导流管的设计在现在的这个柴油机车上，为了增强进气效果，能够利用发动机的谐振，这需要空气滤清器的进气导管有交大的容积，来增强发动的谐振，提升进气效能，但进气导管又不能做的太粗，否则在里面流动的新奇空气的流速太低，反而不利于进气，为了使效果最佳，本次设计的柴油机的导流管应该做的又细又长。
1.2.3进气支管的设计进气支管对于柴油机或者气道燃油喷射式发动机来说，进气支管必须把新奇的空气分配到各个气缸的进气道里面来，而且是均匀的分配，从这个要求考虑，进气支管必须是等长的，而且为了保证空气具有较高的流速，进气支管的内壁的应该尽可能的光滑，以便提升进气水平。
一般进气道使用合金铸铁制造，但车辆轻量化是汽车的重点进展方向之一，为了配合这种趋势，近来也采纳铝合金制造的进气支管，这种进气支管具有质量轻，导热性能优良的特点，随着科技的进步也有采纳复合材料的进气支管，而且应用越来越广。
这种进气支管，内壁光滑，质量很轻，关键是其无需特别加工，其内壁就特别光滑，这点十分重要，所以有增大应用的趋势。
1.3进气系统的方案为了充分利用进气歧管的谐波效应，使发动机在低速时获得大扭矩，在高速时获得大功率，保证在不同工况下具有良好的性能，汽车发动机采纳了可变进气系统。
每个进气歧管都有两个进气通道，一长一短。
根据汽油机的工作转速高低、负荷大小，由旋转阅A操纵空气经过哪一个通道流进气缸，可变进气管，它由两种长度的冲压管组成，可旋转阀A在外壳中转动；中低速时，空气由外侧通道经单独的进气管进入一长管，实现中、低速大扭矩；高速时，空气由内部通口经双进气管进入一短管，实现高速大功率。
基于CFD的柴油机排气道仿真与优化设计
Ｓ ｍ ｕｌｔｏ ｎｄ Ｏｐｔｍ ｉ ａ ｉ ｎ Ｄｅ ｉ ｎ ｏ ｈ ｉｓ ｌＥｎｇｎｅ ＳＥｘ ａ ｔ ｉ ａｉｎ ａ ｉ ｚ ｔｏ ｓｇ ｆｔ ｅ Ｄ ｅ ｅ ｉ ’ ｈ ｕｓ
Ｐｏ ｔ Ｂａ ｅ ｎ ＣＦＤ ｒ ｓ ｄ ｏ
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导入 ＩＥ 软件 中对 气道 流 体域 进 行 网格 划 分 。 网 ＣＭ
车用柴油机进气歧管结构优化分析
第1期 2019年2月内燃机Internal Combustion EnginesNo.1Feb.2019车用柴油机进气歧管结构优化分析马勇，南出勇，欧力郡(安徽江淮汽车集团股份有限公司技术中心，安徽合肥230601)摘要：柴油机进气歧管的设计直接关系着每个气缸的进气能力，所以对进气歧管进气均勻性分析是发动机开发过程必经的 一个过程。
我们利用CFD软件对某款柴油机箱式进气歧管进气均匀性进行了流场分析，评估进气歧管设计的合理性。
同时 根据分析结果，对进气歧管进行优化设计，最终改善了此款柴油机的进气均匀性，提升了发动机的性能。
关键词：柴油机；进气歧管；流场；CFD中图分类号：TK413 文献标识码：B 文章编号：1000 - 6494 ( 2019) 01 - 0040 - 04 Optimization Analysis of Intake Manifold Structure of Vehicle Diesel EngineM A Y ong，N A N Ctiuyong，OU L iju n(A n h u i Jianghuai Group A utom obile Co.^ L td., H e fe i 230601 )Abstract: The design of the diesel engine intake manifold, is directly related to the intake capacity of each cylinder. So intake manifold uniformity analysis is a necessary process for engine development This paper uses CFD software to analyze the flow field uniformity of a diesel engine intake manifold, and to evaluate the rationality of the design. Then according to the analysis results, the intake manifold is optimized, which finally improves the intake uniformity and improves the performance of the engine.Keywords: diesel engine; intake manifold; flow field; CFD八—___a—〇刖g进气系统是发动机的重要组成部分之一，其 布置形式和结构参数对发动机的充气效率、进气阻 力、进气均匀性、缸内混合气运动和燃烧过程有 着重要的影响，进而影响发动机的动力性、经济性 和排放特性口。
车用柴油机进气道优化设计及性能研究
车用柴油机进气道优化设计及性能研究马勇;王振;喻昆;张军瑞;杜柏超【摘要】针对某高强化2.0 L增压柴油机开发过程中出现的部分工况油耗偏高、烟度较大的问题,采用数值模拟与台架试验相结合的方式,研究了不同涡流比及流量系数进气道方案对整机燃油经济性、排放特性的影响.结果表明,原进气道方案存在气流对冲、涡流比及湍动能不足等问题,是导致燃烧效率偏低的关键原因.基于此提出了进气道优化方案,优化后涡流比提升了14.2％,流量系数提升了26.2％,经台架试验验证,优化方案的平均比油耗降低约5％,同时烟度值明显降低.【期刊名称】《汽车技术》【年(卷),期】2019(000)005【总页数】4页(P49-52)【关键词】柴油机;进气道;涡流比;燃烧效率【作者】马勇;王振;喻昆;张军瑞;杜柏超【作者单位】安徽江淮汽车集团股份有限公司,合肥 230601;天津内燃机研究所,天津 300072;安徽江淮汽车集团股份有限公司,合肥 230601;安徽江淮汽车集团股份有限公司,合肥 230601;安徽江淮汽车集团股份有限公司,合肥 230601【正文语种】中文【中图分类】U464.12;TK412+.11 前言日益严苛的排放法规及燃油经济性法规推动着内燃机向更清洁、更高效的方向发展。
我国乘用车第Ⅳ阶段油耗法规要求，到2020年平均油耗需降至5.0 L/100 km[1]。
柴油机作为目前最高效的内燃动力机械之一，是实现法规要求的有效技术措施。
进气道作为柴油机燃烧系统的关键要素，对动力输出、燃油经济性以及排放水平有着显著影响[2-3]，国内外对其开展了大量的研究工作，主要采用稳流试验和数值模拟技术[3-5]对柴油机进气道性能进行评价，包括涡流强度和流量系数两个维度。
随着燃油喷射系统的升级，对进气道的设计提出了新的要求，因此如何平衡涡流比与流量系数间的关系并依据发动机性能要求选择合理的进气道性能参数，是新型柴油机进气道设计过程中关键点和难点。
机车柴油机进气道的仿真计算及结构优化
机车柴油机进气道的仿真计算及结构优化韩运动;陈大伟;王万静【期刊名称】《轨道交通装备与技术》【年(卷),期】2012(000)001【摘要】为了改进16V240ZJB型柴油机性能，借助模拟计算与气道稳流试验相结合的方法，首先利用三维造型软件UG对气道进行实体建模，然后利用气道稳流试验数据为模拟计算提供边界条件，以AVL—FIRE软件为平台，采用合适的湍流模型和计算方法对气道内的三维流场进行数值模拟，得到了不同气门升程下详细的流场信息。
气道性能评价参数（流量系数和涡流比）的计算结果与稳流试验台的试验结果吻合较好，验证了应用数值模拟方法评价气道的可行性；通过流场分析，找到了气道不合理的部位，提出了气道改进措施，并再次进行了数值模拟计算。
计算结果表明，改进后的气道结构在大升程下进气流量得到明显提高，进气流动状态也得到了很好的改善。
【总页数】5页(P38-42)【作者】韩运动;陈大伟;王万静【作者单位】南车青岛四方机车车辆股份有限公司高速列车系统集成国家工程实验室（南方）,山东青岛266111;南车青岛四方机车车辆股份有限公司高速列车系统集成国家工程实验室（南方）,山东青岛266111;南车青岛四方机车车辆股份有限公司高速列车系统集成国家工程实验室（南方）,山东青岛266111【正文语种】中文【中图分类】TP31【相关文献】1.复合材料蜂窝夹层进气道结构优化设计方法 [J], 刘伟先;穆雪峰;曾果2.基于数值模拟的LJ465Q发动机进气道结构优化 [J], 李春青;姜峰;文代志3.机车柴油机燃油喷射系统模拟仿真计算 [J], 张晓琨;李明海4.天然气发动机进气道改进设计与性能仿真计算 [J], 王晓艳;贾德民;王波;田红霞5.汽油机进气道及燃烧室结构优化与性能研究 [J], 侯献军;卢俊宇;王友恒;吴娜因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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摘 要 ： 了改进 １Ｖ ４ Ｚ Ｂ型 柴油机 性 能 ， 为 ６ ２０ Ｊ 借助 模拟 计算 与 气道稳 流试 验相 结合 的
方 法 ， 先 利 用 三 维 造 型 软 件 Ｕ 对 气道 进 行 实体 建 模 ， 首 Ｇ 然后 利 用 气 道 稳 流试 验 数 据 为
关 键词 ： 车 ； 油机 ； 气道 ； 值模拟 ； 构优化 机 柴 进 数 结
中图分 类号 ：Ｐ １ Ｔ ３ 文 献标识 码 ： Ｂ
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计 算机 应用
文 章 编 号 ：０ ７—６ ４ （ ０ ２ Ｏ —０ ３ ０ １０ ０ ２ ２ １ ） １ ０ ８— ５
铁道机车车辆工人 第 １ ２１ 年 １ 期 ０２ 月
机 车 柴 油机 进 气道 的仿 真计 算及 结构优 化
韩运 动 陈 大伟 王 万静 （ 车青 岛 四 方机 车 车辆 股 份 有 限公 司 高速 列 车 系统 集成 南
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