进气系统设计计算报告
卡车进气系统设计与计算
卡车进气系统设计与计算卡车进气系统设计与计算摘要本论文主要研究卡车进气系统的设计与计算问题。
在介绍卡车进气系统的基本原理以及现有技术的基础上，构建了基于CFD仿真的进气系统模型，并分析了系统的流场分布、压力分布等。
通过对比不同进气系统的运行参数，选取最佳方案，并对其进行经济性和实用性的分析，以达到优化卡车进气系统的效果。
关键词：卡车进气系统；CFD 仿真；最佳方案；经济性；实用性第一章绪论1.1 研究背景卡车作为一种重要的物流工具，其性能直接影响到物流行业的发展和效率。
进气系统作为卡车发动机的重要组成部分，直接影响到卡车的性能和经济性。
因此，研究卡车进气系统的优化设计和计算问题，对提高卡车性能和经济性具有重要意义。
1.2 研究内容本论文主要研究卡车进气系统的设计与计算问题，包括以下内容：（1）卡车进气系统的基本原理和现有技术的概述；（2）基于CFD仿真的进气系统模型构建，并分析系统的流场分布、压力分布等；（3）对比不同进气系统的运行参数，选取最佳方案；（4）对最佳方案进行经济性和实用性分析；（5）总结并提出未来的研究方向。
第二章卡车进气系统的基本原理和现有技术2.1 进气系统的作用进气系统是指将外部空气引入发动机中，并通过混合、压缩、点火等成为可燃气体，从而产生动力的系统。
进气系统的作用是将干净、充足的空气送入发动机中，以便发动机能够发挥出最佳性能。
2.2 进气系统的结构组成卡车进气系统由进口道、空气滤清器、进气歧管、节气门、进气道、增压器、进气冷却器和进气口等组成。
2.3 现有技术的发展趋势随着科技的不断发展，进气系统的技术也在不断的升级和改进，主要包括增压技术、直喷技术、泰坦机技术等。
第三章基于CFD仿真的进气系统模型构建3.1 建立进气系统的数学模型本论文采用CFD仿真技术，建立了卡车进气系统的数学模型。
通过对流体运动方程、物质守恒方程、动量守恒方程和能量守恒方程的求解，可以得到进气系统的流场分布图和压力分布图。
卡车发动机进气系统设计
进气系设计规范根据发动机对进气量的需求计算空滤器的流量允许范围，并选择合适的空滤器增压机计算公式：Qe= n (转) × V 排 × 130%×60/1000/2(m3/h)CY4102BZLQ：Qe= n (转) × V 排 × 130%×60/1000/2=2800*3.856*1.3*0.006/2=421m3/h（1109010Z11QZ-caS进气流量为600m3/h）非增压机计算公式：Qe= n (转) × V 排 × 80%×60/1000/2(m3/h)JM495:Qe= n (转) × V 排 × 80%×60/1000/2=4800*2.693*0.8*0.006/2=310m3/h (1109010Z412进气流量为430m3/h)（考虑到管路中，进气阻力产生的压力降，故选择空滤器时，将空滤器流量设为发动机进气需求量的1.3倍左右）2、中冷器的选择：根据发动机对进气量的需求计算出中冷器所需的降温能力（或所需面积），根据其降温能力（或所需面积）选择适当的中冷器 。
（附1109020N3QZ-uh0的选择、计算过程）3、空滤器位置的确定及出气口方向的选择：根据总布置要求选择空滤器的位置，并决定是否加用支架，然后根据空滤器与发动机的相对位置选择适当的出气口方向。
4、管路设计要求：根据空滤器与增压器之间的相对位置以及增压器与中冷器、中冷器出气管与发动机进气管的相对位置设计管路，同时，必须考虑到气流的顺畅性及其他分组是否会与进气管路干涉。
管路设计时，一般选择“软管--钢管--软管”的设计方案，尽量选用软管过弯，必要时可用钢管过弯，但钢管不得多于一处弯角。
钢管与软管之间采用过盈配合，钢管的外径应该大于软管的内径1～2mm，以避免软管脱落；同样，在变径处，尽量选择软管，因为采用钢管变径，必须拼焊，这样会降低钢管的强度以及钢管的外观。
进气系统设计计算
进气系统设计计算进气口位置：进气系统的设计须满足以下条件：●避免机舱内热空气吸入●避免雨滴和雾气直接吸入●避免排气灰尘吸入●从空滤器至涡轮增压器入口之间的进气管必须由耐蚀材料制成●进气系统使用的分离式接头(如罩与空滤器外壳的接头)必须位于空滤器上部●进气系统必须能够进行定期维护，且进行维护时不需要打开空滤器和涡轮增压器之间进气系统的任何部件●尽可能低的系统阻力，以保证最大限度的利用柴油机功率●进气系统部件之间的接头和其它接合处，比如与空压机的接头，必须保持有效密封，避免灰尘或其它污染物进入过滤空气中。
进气口尺寸应设计得足够大，且没有锐弯和面积改变，为减小阻力，还应有平滑的转换导管来与进气管相连。
发动机舱应充分通风，来发散出这些热量。
为保护热敏元件，发动机连续运转时机舱内的最高温度不允许超过（推荐）空滤器的选择及布置：一、根据发动机厂家推荐在2200rpm是所需空气流量为1500m3/h，结合以下计算：1发动机性能参数：发动机型号：L340额定功率Ne(kW)：2505额定转速n(r/min)：2200:排量Vh(L)：8.9（C系统8.3）空滤器流量VG（m3/h）的确定⑴增压后发动机所需的空气流量V（m3/h）的确定V=Vh×n/2×60/1000=8.9×2200/2×60/1000=587.4（m3/h）⑵发动机所需理想状态空气量Vo（m3/h）的确定（汽车设计理论）V o=ε×(T oT)0.75×V×ηvo×ψs式中：V o-发动机所需理想状态空气量（m3/h）大气环境温度（k）取313（273+40）；T-增压中冷后气体温度（k）取333（273+60）（要求不高于环境温度的20）；ηvo-充气效率取0.87（推荐）；ψs-扫气效率取1.05 ε-增压比2.18 V o=2.18×（313333）0.75×587.4×0.87×1.05=1116.67（m3/h）⑶空压机流量Vk（m3/h）的确定（推荐为320L/min）bVk=Vkh×nk×601000 式中：Vkh-空压机公称排量（L）；nk-空压机的转速（r/min）; Vk=0.229×1400×601000=19.2（m3/h）⑷空滤器流量VG的确定（空滤器流量上述设计的储备流量）VG=1.066×（V o+Vk）=1.066×（1116.67+19.2）=1212（m3/h）L考虑到以后布置功率加大380马力发动机结合两者得出按照发动机厂家的推荐空滤器流量≥1500 m3/h5二、流通面积的确定在确定了空滤器容积大小的同时，还应校核一下系统中所允许的气流流速。
某型发动机进气歧管改型设计的CFD计算
进行必要的几何体的分割和表面合并。对局部 的表面和线划分网格，以实现对网格质量的控制。
各部分网格划分方案为稳压箱前面直段、进气 歧管、气缸等部分的端面划分边界层网格和四边形 面网格，采用 Cooper 方案划分六面体网格；气门 座处网格尺寸最小，以 0.5 mm 的网格尺寸划分面 网格，并采用 Cooper 方案划分六面体网格；稳压 箱、进气道和燃烧室等部分划分有六面体核心的四 面体网格。
气系统以及稳压箱和进气歧管的流动阻力，用无量
纲流量系数评价进气道-进气门的流通能力。
（1）无量纲流体阻力系数
某一管段上流体阻力系数 ζ 定义为该管段上总
压损失 Δpt 与进出口动压平均值之比为
ζ = Δpt
⎛ ρv2 ⎞
；
⎜ ⎝
2
⎟ ⎠m
（2）无量纲流量系数 CF 为
CF
=
ρ
f
M 2Δp
，
ρm
（4） （5）
第1期
牛 玲，等：某型发动机进气歧管改型设计的 CFD 计算
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1.1 计算域及网格划分
在亚音速流动情况下，流动系统内的各个元件 相互之间都会产生影响。尽管仅关心进气歧管的流 动阻力等因素，但是为了尽可能真实地模拟流动情 况，除了进气歧管和稳压箱以外，计算域还包括进 气歧管下游的进气道、进气门、燃烧室和气缸以及 稳压箱进口前面的一段直段。这样，在一次计算中 还可以得到进气道流动阻力系数
图 5 改进的进气系统结构 Fig.5 modified structure of inlet system
进气系统设计
及 转 弯 数 量 ，以降 低气 体 损 失 和 进 气 阻 力 。
Ｙ方 向．６３６，参 考 发 动 机 缸 体 后 端 面 中 心 为 原 点 。
（６）பைடு நூலகம்气 滤 清 器应 便 于 保 养 ，便 于 维 修 ，在 空滤 器 外 壳 上
Ｚ方 向 １４２１＿３，参 考 发 动 机 缸 体 后 端 面 中 心为 原 点 。
滤芯的表面积是决定滤芯使用寿命 的重要参数 ，计算纸
空 气 滤清 器 主 要 功 用 ：滤 除 空气 中的 灰 尘和 水气 ，使干 燥 滤 芯 表 面 积 ：
清 洁 的空 气进 入 发 动 机 气 缸 。 另外 ，空 气 滤 清器 也有 消 减 进
Ａ＝２ｂｎＨ
气噪声的作用 。以普通轿车为例，每消耗 １Ｌ 汽 油需要消耗
发动机进气 口中心坐标为（５６．５，一２５２．５，２３６．８），此坐标 以
气滤清器进气 口一般置于汽车前脸 ，卡车的进气 口应尽量高， 发动机缸体后端面中心为原点。
一 般 放 在 驾 驶 室 顶部 ，以降低 空 气 含 尘 浓度 。
空气压缩机 口中心坐标为 （４１２．３，一２６７，２６３．６），此坐标 以
中图分类号 ：ＴＫ４０３
文献标识码 ：Ａ
进气 系 统 的 功用 ：是为 发 动 机 提 供纯 净 、干燥 、合 适温 度 、
１．４纸 质 空气 滤 芯 设 计及 计 算
充足的空气，降低灰尘对发动机的磨损 ，最大程度把发动机性
空 气滤 清 器 滤 芯 孔 径 及 过 滤 面 积 取 决 与 发 动机 排 量 、使
式 中 ：ｂ一 折 宽 ；ｎ一 折 数 ；Ｈ一 滤 芯 高 度 。
５０００—１００００Ｌ空气 。如 此 大 量 空 气 进入 气 缸 ，若不 将 其 中 的杂
轻型工程自卸车进气系统设计布置
轻型工程自卸车进气系统设计布置作者：张红岩，阿珂，刘岩来源：《专用汽车》 2010年第5期摘要：以某款轻型工程自卸车为例，阐述空气滤清器结构形式的选择、空气滤清器进气流量以及中冷器散热面积的计算方法，并介绍了进气系统布置时应注意的事项，为选择合适的空气滤清器及中冷器提供了参考。
关键词：轻型工程自卸汽车进气系统设计布置Abstract Some light construction tipper was took as example. How to choose the correct air filter，calculate the inlet flow of the air filter and the cooling area of intercooler were explained. Items that should be paid attention to in the layout of the intake system is introduced, which give a good reference for choosing a correct air filter.Key words light construction tipper; air intake system; design; layout中图分类号：U469.4.02文献标识码：A文章编号：1004-0226(2010)05-0057-031 前言工程自卸车在专用车企业产量中所占比重较大，其作业环境较为恶劣。
目前工程自卸车广泛采用增压柴油发动机作为动力，发动机是汽车的心脏，而进气系统是发动机的动脉，进气系统的设计和布置直接影响到发动机性能、工作的稳定性、可靠性、环保性和使用寿命等。
目前介绍进气系统维护和设计方面的文献比较多[1-3]，多以某一经验公式计算空气滤清器的进气流量，但在工程实际中有时会出现发动机进气量不足的现象。
进气系统计算校核报告
目录1 概述 (1)1.1 任务来源 (1)1.2 进气系统简介 (1)1.3 计算目的 (1)1.4 进气系统设计的输入条件 (1)2 进气系统的设计计算 (2)2.1 空气流量Q的计算 (2)2.2 空气滤清器滤芯的计算 (2)2.2.1滤芯材料选择 (2)2.2.2理论所需滤芯面积计算 (3)2.3 滤清效率Η (3)2.4 计算结果 (4)3 中冷器设计计算 (4)3.1 设计输入参数 (4)3.2 中冷器结构参数计算 (5)3.3 计算结果 (7)4 总结 (7)1 概述1.1 任务来源根据双方确认的设计依据和要求，其发动机附件各系统按照公司相关部门的设计标准及要求对发动机进气系统进行设计与校核。
1.2 进气系统简介进气系统由空气滤清器进气管总成、空气滤清器总成、空气滤清器出气管总成、进气软管连接管、空气滤清器安装支架等组成。
其功能是在进气温升尽可能小的情况下，向发动机提供充足、干燥、清洁的空气。
结构型式如图1所示：图1 进气系统的结构图1.3 计算目的通过计算确定空气滤清器进气流量及滤芯的基本参数。
1.4 进气系统设计的输入条件进气系统设计的输入条件见表1。
表1 进气系统设计输入条件2. 进气系统的设计计算 2.1 空气流量Q 的计算 211nV Q ηητ=(m 3/min) (2-1)1V -——发动机排量，m 3 ；n-——发动机最高转速 ，r/min ；τ-——冲程系数，四冲程为2，二冲程为1；1η-——吸气系数0.9；2η-——气缸数效率，四缸取1.1。
所用发动机参数V 1＝1.498×10-3 m 3 n ＝6000r/minτ＝21η＝0.9 2η＝1.1代入表达式得：Q ≈4.45m 3/min ，即266.9 m 3/h 2.2 空气滤清器滤芯的计算 2.2.1滤芯材料选择参考同类型车，空气滤清器滤芯材料，按滤芯寿命和过滤面积折衷考虑选用纸质滤芯。
2.2.2理论所需滤芯面积计算A=Q/V （2-2）式中：A——有效过滤面积，m2；Q——流量，m3/min；；V——流速，m/min；又本车空气流量为Q=266.9 m3/h =4.45m3/minV，临界过滤速度：纸10cm/s=6 m/min，无纺布33cm/s=19.8 m/min纸：A= Q/V=4.45/6= 0.74m2故滤芯面积应选用超过0.74 m2规格的。
6F.03燃气轮机进气系统设计分析
6F.03燃气轮机进气系统设计分析薛晶【摘要】本文通过对某项目6F.03燃气轮机进气道的设计,阐述了实验用燃气轮机进气系统的作用、组成、设计依据、计算过程与考评标准等.通过3D建模和流场分析进行模拟评估,在设计过程中发现影响计算结果的主要因素并针对其进行调整,最终达到进气系统的设计要求.【期刊名称】《燃气轮机技术》【年(卷),期】2017(030)003【总页数】6页(P46-51)【关键词】6F.03;燃气轮机;压气机;进气系统【作者】薛晶【作者单位】南京汽轮电机(集团)有限责任公司,南京210037【正文语种】中文【中图分类】TK472燃气轮机性能的好坏与压气机进口空气流的质量有很大的关系。
进气系统的不良设计会导致燃气轮机性能的降低，还有可能在压气机的动叶和静叶处产生高压从而导致动叶或静叶出现故障。
一些不利的进气流甚至可能导致压气机停机。
进气系统必须设计成在燃气轮机工作时能提供最大量的期望的燃气轮机气流。
随着气流进入压气机，进气系统的部件结构变得越来越重要。
典型的进气系统包括下列构件：进口百叶窗及与其连接的垂直风道；进气过滤器；进气消音器；进气测量段；流量喷嘴标定装置；次级金属屏障滤网；进气弯头及软连接；步道及人孔门；固定在厂房主要钢结构上的二次钢结构；测量用电气元件及测量管线。
某6F.03燃气轮机的进气系统设计项目是在原有厂房进行安装，厂房结构无法更改，空气进口位置与燃气轮机进气室位置已经确定，因此需要按照现有条件进行新设计。
近年来有不少文献针对燃气轮机进气系统进行研究，如舰船用燃气轮机进气系统[2-5]，其中大多使用软件进行流体分析与计算[6-10]。
本项目属于实验用途，与常规燃气轮机电厂进气系统不同，厂商针对此项目提出特殊设计规范[1]，根据这些规范内容，首先进行概念设计，确定进气系统的构成要素，去除影响进气性能的非必需项，再经过详细设计，建立进气流道3D模型，确定进气测量装置的选型与方案，在详细设计过程中通过流场分析调整设计细节，经过多次局部调整，最终计算结果可以满足设计规范要求，下面详细论述设计的几个关键点。
进气系统设计计算说明书
DK4进气系统设计计算书DK4进气系统由于整车布置需要，整体布置在机舱内右侧，由于现有车型进气系统都是布置在车体左侧，因此，相对现有车型，进气系统设计变动较大。
1. 进气系统的构成和布置1.1空滤器总成的布置空滤器的布置在原车型的机舱右侧（原装电瓶处）。
1.1.1 空滤器的型式空滤器采用塑料壳体，本体和上盖壳体上下分开型式，进气口在本体，向车体右侧，出气口在上盖，出气口带法兰与空气流量计通过两个螺栓联接，法兰口粘接有橡胶密封圈保证与流量计接触端面密封。
1.1.2滤芯的结构型式滤芯采用折叠的无纺布通过注塑框架固定平板式结构，橡胶密封圈保证与空滤器壳体密封面密封。
1.1.3空滤器总成的安装方式空滤器总成采用三点固定方式，两点利用现有的孔位，固定金属安装支架，另一点借用动力转向罐支架。
1.2 进气导管的构成和布置进气导管由进气隔热板进气导管与谐振器导管口构成1.2.1 进气导管的结构进气导管由进气隔热板和进气导管构成，隔热板一方面起隔热作用，同时起固定进气管的作用。
进气口从右侧翼子板引导进气，另一歧管连接谐振器管口。
1.2.2 进气导管布置位置进气导管通过进气导管的隔热板卡装在引擎盖右侧内支撑板的长方孔内。
1.2.3 进气导管的基本尺寸进气导管进气口大气侧，管口内径为：80mm1.2.4 进气导管安装方式进气导管通过进气导管的隔热板卡装在引擎盖右侧内支撑板的长方孔内，另一端卡装在空滤器本体。
1.3 谐振器的结构和布置谐振器的型式采用亥姆霍兹(Helmholtz)共振腔，1.3.1 谐振器的布置位置谐振器布置在翼子板右侧内，1.3.2 谐振器的基本尺寸谐振器管口内径为：40mm，连接管的长度为：35mm1.3.3 谐振器的安装方式谐振器通过两个金属支架，固定在引擎盖右侧，利用现有侧孔位，通过螺母固定。
1.4 进气胶管的结构和布置进气胶管根据与空滤器联接的流量计的位置和发动机进气口位置设计布置1.4.1 进气胶管的结构进气胶管中部设计三个波纹，胶管外侧面布置纵横交叉加强筋，加强筋间距22～28mm，容易吸塌的部位，加强筋的高度为5mm，其他部位加强筋高度为4mm。
进气系统设计计算报告
密级：编号:进气系统设计计算报告项目名称：力帆新型三厢轿车设计开发项目编号： ETF_TJKJ090_LFCAR编制：日期：校对：日期：审核：日期：批准：日期：上海同济同捷科技股份有限公司目录1 进气系统概述 (2)系统总体设计原则 (2)系统的工作原理及组成 (2)2 进气系统结构的确定及设计计算 (2)进气系统设计流程 (2)进气系统流量的确定 (3)拟选定空气滤清器的允许阻力计算及设计原则 (4)滤清效率要求 (7)空滤器滤芯面积确定及滤纸选用 (8)进气系统结构的确定 (9)进气系统管路阻力估算 (10)3 结论 (12)4 参考资料及文献 (12)1进气系统概述1．1 系统总体设计原则在国内外同挡次同类型轿车的进气系统结构深入比较分析的基础上进行设计和选型，系统设计满足发动机获得高的充量系数,尽可能低地降低发动机的功率损失.此外为了适当降低发动机的进气噪声,在管路中布置谐振腔.1．2系统的基本组成进气系统一般由空气滤清器入口管,空气滤清器,空气滤清器出口连接管,节气门体,怠速控制阀阀体等组成.2系统结构的确定及设计计算2．1 进气系统流量的确定LF7160选用的发动机为宝马型电喷发动机，发动机对进气系统流量的要求取决于发动机本身的因素,即发动机的排量和发动机的工况要求,不同的工况有不同的流量要求.在进气系统流量满足的情况下,发动机实际充入的空气取决于自身的因素，首先，初步确定发动机最大功率工况点进气流量。
式中: V——发动机排量3m；n——最大功率点转速min/r；η——充量系数；1η——汽缸数效率；2τ——冲程数，四冲程取2，二冲程取1上式中发动机参数V =3101598-X 3mn =6000min /r1η=2η=1(四缸取1)将参数代入得：即每小时的系统流量h Q 为：=h Q 270m 3/h 2．2 拟选定空气滤清器的允许阻力计算及设计原则设计过程主要考虑发动机在要求流量下所允许的空气滤清器的阻力损失，因安装空气滤清器后发动机外特性曲线会有变化，恒转速及恒定的节气门开度下功率会有轻微下降，一般按发动机额定功率损失%2%1-进行粗算，如下图为宝马型发动机的外特性曲线：85KW6000min /r ,设计过程初步考虑发动机转速为6000min /r 时允许空气滤清器压力损失为0s P ，对发动机安装空气滤清器前后状态有：a)首先,未装空气滤清器前,分析管路从节气门（进气歧管）到气阀处相关空气流动参数：1）管路从节气门（进气歧管）到气阀处有:式中： a P ——换气过程下止点时缸内压力，Pa （设a P =KPa 1.0）； s P ——近似为大气压力，Pa X 5101；s w ——为新鲜空气流入进气歧管的初速度，s m /；s ρ——进气管入口处的空气密度，3/m kg ,式中取3/29.1m kg ； a ρ——进气阀处空气密度，3/m kg ；式中取3/29.1m kg a w ——为新鲜空气流经气阀处的流速，s m /；s h ——进气系统阻力损失, Pa2）按发动机转速为6000min /r ，分别确定a w ，1s w∴ a w =s p m F F C /式中： s F ——为进气阀平均有效流通截面积，2m ；m C ——活塞的平均速度，s m /；p F ——为活塞面积，2m ；n ——发动机转速，min /r因宝马型发动机缸径和行程分别为： 77mm ，mm又Θ m C =T S /式中： T ——每一行程所用时间，sS —— 发动机行程，m∴ m C =s m /又Θ 进气门行程（Lift Intake ）为：排气门行程（Exhaust Intake ）为：进气门直径（Head Diameter- Intake ）为：32 mm排气门直径（Head Diameter —Exhaust ）为： 25 mm∴进气阀平均有效流通截面积s F ：得 s m w a /110=3）确定新鲜空气流入进气歧管的初速度s w ：进气歧管参数及外形如下图：各支管路近似长：mm 300管路进口面积：21400mm管路出口面积：2900mm拐弯处近似半径：mm R 100=总管进口半径近似：mm R 25=b)其次,安装空气滤清器后, 设发动机转速为6000min /r ,功率损失按%25.1进行计算，管路参数不变,有2s w ——为新鲜空气流入空滤器的初速度，s m /；联立安装空气滤清器前后状态方程:得： 0s P =KPa 5.1（近似值）同时，考虑到实际情况及计算中功率损失比较小，最大功率工况点流量下空气滤清器阻力要求小于kPa 8.1-KPa 2即可。
进气系统的计算
进气系统的计算1、进气系统的作用♦向发动机提供清洁、干燥、温度适当的空气进行燃烧以最大限度地降低发动机磨损并保持最佳的发动机性能。
♦在用户接受的合理保养间隔内有效地过滤灰尘并保持进气阻力在规定的限值内。
♦灰尘是内燃发动机部件磨损的基本原因，而大多数灰尘是通过进气系统进入发动机的。
♦水会损坏/ 阻塞空气滤清器，并且可能使发动机和进气系统发生腐蚀。
♦进气温度高意味着进入发动机的空气密度下降，这将导致排烟增加、功率下降、向冷却系统散热量增加、发动机温度升高。
.♦进气温度过低会导致柴油无法被压燃，发火滞后，燃烧不正常－－－这又可引起冒黑烟、爆震、运转不稳（特别是怠速时）和柴油稀释机油。
2、进气系统计算(1) 非增压发动机计算选择空气滤清器关键参数是要求能够满足流量要求，在满足流量要求情况下阻力尽量低，以改善发动机性能。
对于四冲程自然吸气式发动机，空气流量由下式计算：Ga=ηv.V h.n.ρa/120 kg/sGa=ηv.V h.n.60/2000 m3/h式中：ηv为发动机充气效率，对于自然吸气式柴油机可取0.9，对于汽油机可取0.85；n为发动机标定转速（r/min）；v h为发动机排量(m3)；ρa为空气密度（kg/ m3)。
ＣＡ４１１３发动机所需空滤器进气量就可以根据这个公式计算如下：Ga=ηv.V h.n.ρa/120=0.9·0.005014·2800·1.293=0.136 kg/s而对于增压发动机空气流量计算比较复杂，可按下面介绍的柴油机增压参数估算的方法进行计算。
（2）增压柴油机进气量的估算：♦经验公式法（一）：德国ＫＫＫ公司增压柴油机进气量Ｇａ＝ ·Ｎe/3600 Kg/sＧａ＝ ·Ｎe/1.293 m 3/h式中：Ne 为发动机功率(kw)为经验参数，ＫＫＫ公司对车用柴油机推荐值为６.２～６.８．该公式的计算精度较高，误差基本都在１０％以内．CY4102BZQ 、CA4113Z 、YC4110ZQ.发动机所需空滤器进气量计算如下：CY4102BZQ ：Ｇａ＝ ·Ｎe/3600＝６.８·８８/3600＝１．６７Kg/s ＝４６５L/m 3 ♦经验公式法（二）： Q —发动机所需进气量V —发动机排量n —发动机转速a1—充气系数，柴油机取0.85,汽油机取0.75a2—扫气系数，四缸以上取1A — 增压系数，低增压取1.3,中增压取1.6,高增压取2.2♦经验公式法（三）：Qe= n (转) × V ×60/1000/2V —发动机排量n —发动机转速以上经验公式计算的为发动机的最大进气量。
气动系统的设计计算
气动系统的设计计算气动系统的设计一般应包括：1）回路设计；2）元件、辅件选用；3）管道选择设计；4）系统压降验算；5）空压机选用；6）经济性与可靠性分析。
以上各项中，回路设计是一个“骨架”基础，本章着重予以说明，然后结合实例对气对系统的设计计算进行综合介绍。
1气动回路1.1气动基本回路气动基本回路是气动回路的基本组成部分，可分为：压力与力控制回路、方向控制（换向）回路、速度控制回路、位置控制回路和基本逻辑回路。
表42.6-1气动压力与力控制回路及特点说明简图说明1.压力控制回路一次压控制回路主要控制气罐，使其压力不超过规定压力。
常采用外控式溢流阀1来控制，也可用带电触点的压力表1′，代替溢流阀1来控制压缩机电动机的启、停，从而使气罐内压力保持在规定压力范围内。
采用溢流阀结构简单、工作可靠，但无功耗气量大；后者对电动机及其控制要求较高二次压控制回路二次压控制主要控制气动控制系统的气源压力，其原理是利用溢流式减压阀1以实现定压控制高低压控制回路气源供给某一压力，经二个调压阀（减压阀）分别调到要求的压力图a 利用换向阀进行高、低压切换图b 同时分别输出高低压的情况差压回路此回路适用于双作用缸单向受载荷的情况，可节省耗气量图a 为一般差压回路图b 在活塞杆回程时，排气通过溢流阀1，它与定压减压阀2相配合，控制气缸保持一定推力2.力控制回路串联气缸增力回路三段活塞缸串联。
工作行程（杆推出）时，操纵电磁换向阀使活塞杆增力推出。
复位时，右端的两位四通阀进气，把杆拉回增力倍数与串联的缸段数成正比气液增压缸增力回路利用气液压缸1，把压力较低的气压变为压力较高的液压，以提高气液缸2的输出力。
应注意活塞与缸筒间的密封，以防空气混入油中1.1.1压力与力控制回路（见表42.6-1）1.1.2换向回路（见表42.6-2）表42.6-2气动换向回路及特点说明简图说明1.单作用气缸换向回路二位三通电磁阀控制回路图a 为常断二位三通电磁阀控制回路。
进气系统实习报告范文
一、实习背景随着我国汽车工业的快速发展，汽车发动机的性能和燃油经济性越来越受到重视。
进气系统作为发动机的重要组成部分，其性能直接影响着发动机的动力输出和燃油消耗。
为了深入了解进气系统的设计、制造和测试过程，我于2023年在XX汽车公司进行了为期一个月的进气系统实习。
二、实习目的1. 了解进气系统的基本原理和组成。
2. 掌握进气系统的设计方法和制造工艺。
3. 熟悉进气系统的测试方法和性能指标。
4. 培养实际操作能力和团队协作精神。
三、实习内容1. 进气系统基本原理与组成在实习初期，我首先学习了进气系统的基本原理和组成。
进气系统主要包括空气滤清器、进气歧管、节气门、进气道和进气歧管衬垫等部件。
空气滤清器的作用是过滤空气中的尘埃和杂质，保证发动机吸入清洁的空气；进气歧管负责将空气均匀地分配到各个气缸；节气门控制进气量，从而调节发动机的进气量；进气道和进气歧管衬垫则起到密封和减少进气阻力等作用。
2. 进气系统设计方法在实习过程中，我参与了进气系统设计的相关工作。
设计师们根据发动机的性能要求和空气动力学原理，通过计算机辅助设计（CAD）软件进行进气系统的三维建模。
在设计过程中，需要考虑以下因素：（1）空气流量：根据发动机排量、转速和负荷等参数，确定进气系统的空气流量。
（2）空气流速：优化进气道的形状和尺寸，使空气流速均匀，减少涡流和阻力。
（3）进气压力：通过调整进气歧管的形状和尺寸，提高进气压力，增加发动机进气量。
（4）热交换：考虑进气系统的热交换性能，降低发动机温度，提高燃油经济性。
3. 进气系统制造工艺在实习过程中，我参观了进气系统的制造车间，了解了其制造工艺。
进气系统的制造主要包括以下步骤：（1）材料准备：选用优质铝合金或不锈钢等材料，确保进气系统的强度和耐腐蚀性。
（2）加工：采用数控机床进行加工，保证零件的精度和表面质量。
（3）装配：将各个零件按照设计要求进行装配，确保进气系统的密封性和性能。
（4）测试：对装配好的进气系统进行性能测试，包括空气流量、压力损失和噪声等指标。
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
发动机进气系统选型设计手册
轻卡发动机进气系统的设计一、进气系统概述1，发动机进气系统：1）进气系统的功用发动机进气系统关系到发动机动力性、经济性、进气噪声、柴油机的烟度等性能。
●为发动机提供足量的空气，以保证发动机功率的正常发挥；（进气阻力增加6Kpa，功率下降3%左右）。
●有足够的滤清效率及过滤精度，滤除空气中的硬质灰尘颗粒，降低灰尘对发动机的磨损；●对进气产生一定的抑制作用，降低进气噪音。
2）进气系统布置要求空气滤清器作为发动机进气系统的一部分，在系统布置时，必须从整个进气系统考虑以下几点：1）空气滤清器进口处的温度，不应过高，不应超出环境温度的15℃(较高要求为不超过8℃)，进气温度过高会降低发动机充气系数。
2）进气口应避免吸入雨雪及发动机排出的废气。
3）进气口应避开机舱的负压区，集灰区，甩泥区。
卡车空滤进口应尽量升高，放在驾驶室顶部，以降低吸入空气的含尘浓度，空气灰尘浓度与地面距离高度三次方成反比。
4）空气滤清器至发动机进气口之间的管子应减少接口数量，接口卡箍沿管壁360º密封。
5）空气滤清器装在车辆上，容易让人接近，便于保养，外壳上在醒目的位置贴上明确的保养说明。
2，空气滤清器在发动机进气系统中，空气滤清器（以下简称空滤器）是其中最主要的部件。
空滤器的作用主要是保护发动机，使它不被空气中的灰尘磨损，以提高发动机的经济性和动力性，并可延长汽车的大修里程。
统计显示，机动车和工程机械发动机的早期磨损，70%与空气滤清器有关，空气滤清器的滤清效率对发动机的磨损和寿命起着决定性的作用。
1）空滤器的分类：根据使用条件，空气滤清器主要有以下类型：（1）干式（2）湿式（3）油浴式（4）离心式（5）组合式根据滤清级数可分为(1)单级(2)双级(3)多级结合国内路况一般较差的情况，为保证高效的过滤，延长空滤器的保养周期和使用寿命，国内轻卡空滤器一般采用干式双级过滤（粗滤器+细滤器）。
有的生产厂家参照日本轻卡使用单级空滤器，本人认为其设计未充分考虑国内实际路况，长期使用会对发动机产生不良影响。
进气歧管总成CFD计算报告
进气歧管总成CFD计算报告进气歧管压降CFD仿真分析报告编制/日期:校对/日期:审核/日期:批准/日期:汽车工程研究院进气歧管总成压降CFD仿真分析报告一、任务来源1.6 DCVVT发动机进气歧管总成的设计分析。
二、分析目的本仿真对1.6 DCVVT发动机进气歧管总成的压降进行了CFD计算分析，主要考察进气歧管总成的速度流场和压强分布，观测流场是否存在漩涡、滞止和高压区域，如果进气歧管总成的设计出现较大阻力，则压降值一般较大，要求是最终总压压降限制在2kpa以下，越小越好。
三、模型描述仿真计算所用软件:前处理:利用CATIA提取出进气歧管总成的内流表面并运用STAR CCM+流体分析软件生成流体网格。
求解器:STAR CCM+;后处理:STAR CCM+。
1、CAD模型进气歧管总成CAD模型如图1所示，相对应的计算体网格如图2所示，模型有一个谐振腔进口和四个歧管出口，但由于发动机工作过程每次只有一个进气歧管进气而另外三个是相对不进气的，可视为封闭的状态故每一个瞬时只有一个出口。
计算体网格为以多面体网格为主的混合网格，总网格数约110871个，最小单元4mm，对大单元80mm，边界层厚度分两层共0.4mm。
进气歧管出口1谐振腔进口图1 进气歧管总成CAD模型1进气歧管总成压降CFD仿真分析报告图2进气歧管总成体网格2、模型边界条件和仿真分析模型因本次分析的主要目的是对进气歧管总成的压降进行分析，考察进气系统的阻力，如果阻力越大则压降也就越大。
计算边界条件以及CAD模型由曾隆峰工程师提供:进气口(质量流率):0.08889kg/s出口(压力出口，相对大气压力值): 0计算工质:空气 3空气密度:1.18415kg/m空气动力粘度:1.85508E-5 Pa-s,仿真模型:采用三维稳态k-湍流模型湍流强度:0.01湍流粘度比:10.0四、结果分析本仿真任务的主要目的是考察进气歧管总成的内流场和压降情况，下面将对1.6DCVVT的进气歧管总成四个进气歧管分别进行分析。
后置客车进气系统的设计
后置客车进气系统的设计
庄志;陶丽娜
【期刊名称】《客车技术与研究》
【年(卷),期】1998(020)004
【摘要】主要介绍后置客车进气系统中空气滤清器的选择、进气管路的设计以及整个系统最大进气阻力的估算方法，从而为设计好后置客车进气系统提供基本的思路。
【总页数】4页(P9-12)
【作者】庄志;陶丽娜
【作者单位】丹东汽车制造厂;丹东汽车制造厂
【正文语种】中文
【中图分类】U464.134.4
【相关文献】
1.客车发动机进气系统的设计 [J], 李林林
2.YM6970型客车发动机进气系统设计改进 [J], 卢仕维
3.客车进气系统的设计计算 [J], 黄叶明;张芹
4.后置发动机大客车进气系统的设计 [J], 程小平
5.后置客车进气系统开发 [J], 詹可炬;杨贵亮;张小海
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密级：
编号:
进气系统设计计算报告
项目名称：力帆新型三厢轿车设计开发
项目编号： ETF_TJKJ090_LFCAR
编
1
2
2.3 拟选定空气滤清器的允许阻力计算及设计原则 (4)
2.4 滤清效率要求 (7)
2.5 空滤器滤芯面积确定及滤纸选用 (8)
2.6 进气系统结构的确定 (9)
2.7 进气系统管路阻力估算 (10)
3 结论 (12)
4 参考资料及文献 (12)
1进气系统概述
1．1 系统总体设计原则
在国内外同挡次同类型轿车的进气系统结构深入比较分析的基础上进行
.
, 2
,。
n——最大功率点转速min
/r；
η——充量系数；
1
η——汽缸数效率；
2
τ——冲程数，四冲程取2，二冲程取1
上式中Tritec1.6L发动机参数
V =3101598-X 3m
n =6000min /r
1η=0.95
2η=1(四缸取1)
将参数代入得：
min /r ,
0s P ，1）管路从节气门（进气歧管）到气阀处有:
式中： a P ——换气过程下止点时缸内压力，Pa （设a P =KPa 1.0）； s P ——近似为大气压力，Pa X 5101； s w ——为新鲜空气流入进气歧管的初速度，s m /；
s ρ——进气管入口处的空气密度，3/m kg ,式中取3/29.1m kg ；
a ρ——进气阀处空气密度，3/m kg ；式中取3/29.1m kg
a w ——为新鲜空气流经气阀处的流速，s m /；
s h ——进气系统阻力损失, Pa
2）按发动机转速为6000min /r ，分别确定a w ，1s w
∴ a w =s p m F F C /
2
mm 又∴又排气门直径（Head Diameter —Exhaust ）为： 25 mm
∴进气阀平均有效流通截面积s F ：
得 s m w a /110=
3）确定新鲜空气流入进气歧管的初速度s w ：
进气歧管参数及外形如下图：
各支管路近似长：mm
300
管路进口面积：2
1400mm
管路出口面积：2
900mm
拐弯处近似半径：mm
=
R100
总管进口半径近似：mm
R25
=
功率损
器的滤清效率高低直接影晌到发动机的寿命的长短。
滤清效率：滤清效率表示空滤器滤除灰尘杂质的能力，用下式确定：η＝（a-b）/a×100％
式中：a－进入空滤器的灰尘，g；
b－透过空滤器的灰尘，g。
一般来说，轿车的空气滤清器的原始滤清效率都大于98.5％
因此，本车的空气滤清器的原始滤清效率应大于99％
2.4 空滤器滤芯面积的确定及滤纸选用
首先，空滤器滤芯面积的大小直接影晌到空气滤清器滤清寿命的长短。
其次，滤芯滤纸质量的好坏直接影晌到空气滤清器的滤清效率高低，一
中引气管和空气滤清器分别带有谐振腔，外形如下所示：
显然，LF7160轿车发动机排量与参考样车发动机排量和型式相同，且参考样车在进气噪声和进气阻力等各方面性能都比较好，因此LF7160轿车进气系统拟采用相同空气滤清器结构，谐振腔的设计和布置在此基础上进行优化和匹配，如下图所示为力帆7160轿车空滤器外形：
总之，LF7160轿车空滤器结构与结构特征参数基本与参考车型相近，引气管与连接管及谐振腔重新进行了设计和优化。
2．4 进气管路阻力估算
气体在管路的流动可近似的看成流体的一元定常流动，不考虑系统中惯性效应和波动效应等小扰动流动，管路阻力基于额定工况进行计算
12 设气体流经空滤器前段进气管进口流速为1w ，压力损失为1s P ；流经空滤器的后
段进气管出口流速为2w ，压力损失为2s P
其中：弯管按 ⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛+=05
.31902]163.0131.0[θζr d 逐渐缩管按 ]1[2sin 812
122⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=A A αζ
得： 1s P =15.0（Kpa ）
24.02 s P （Kpa ）
总之，按上述方案设计的两管阻力值均很小，能满足发动机要求。
3 结论
合适的管径和均匀变化的流通断面及空气滤清器阻力要求能满足发动机
4 1. 2．。