汽车进气系统传递分析及优化研究

气 口务 必通过 管道 引导并 设置 在能 够吸 ＾ 新鲜 空 算得 出曲线 ， 从中可 以看 出 ， 果对 原来 的进 气 系 如 气 的地方 。 统改变几何尺寸和添加偕振腔 ，则 １０ ｚ ４ Ｈ 附近的 责任编辑 ： 王兴红
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能把空气或混合气体导＾ 、 发动机气缸的零部 其主要组件有原 始进气道、 空气滤清器、 连接管路 、 增压器、 中冷却 器等。 其功能主 要是为发动机提供清洁、 干燥、 充足 的空气。众所周知， 发动机是汽车的心脏．而进气 系统则是发动机的动脉。进气系统的布置、 安装直 接影响到发动机功能的发挥、 工作的稳定性 ， 以及 可靠性、 环保性， 甚至大大影响发动 机的使用寿命。 统计表明， 发动机的早期磨损、 烟大、 油耗高、 无力 等故障， 绝大多数情况与进气系统设计布置不合理 有关 。 相关所占比 例在 ８％以上。通常， ５ 原始进气 道与 连接管路截面积 越大， 越少， 弯曲 管壁越圆滑， 以及空气滤清器额定流量越大 ， 中冷却器的冷却能 力越强， 则整个进气系统性能就越好， 随之发动机
析 出实验 结 果 以及 可行性 。 关键词 ： 气系统 ： 进 减噪优化 ； 滤清器 引 言
罩内； 对于重型长头载货车 ， 由于空气滤清器比较 在没有空气滤清器时的声压级实验数据曲线 大， 常布置在车头侧面。 ２ ２ ２平头载货车空气滤清 和仿真计算数据曲线 ， 在有空气滤清器时的声压级 器的 布置。 平头载货车的空气滤清器 气滤清器 实验数据曲线和 仿真计算数据曲线 ， 从中可以看 较大都放在车身 的外面， 有的从驾驶室背后竖 出 ， 尽管仿真｝ － ｌ ｇ还不能完全与实验数据曲线重 起 — 咽囱样的通气管道， 口在上端朝下或朝 合， 个 吸气 仿真曲线还是很好地体现了实验数据曲线的特 外。 有的平头载货车的进气管道位于乘客侧的车门 点和走向。因此对虚拟样机还是有很好的指导意 ＮＮ， 窗玻璃的交接缝处， 虽然不美观， 但对性能颇 义 。汽车在 ２ 档时测得的汽车通过噪声的自功率 有益处。 ２ ２ ３客车空气滤清器的布置。 前置客车空 谱密度瀑布图中， 改变空气滤清器的几何尺寸作 只 气滤清器一般布置在车架前悬之前 刨 舌； ） 后置客 出自功率谱密度瀑布图， 再根据实验数据描绘出改 车空气滤清器— 般布置在车 架后悬之后。 无论布置 变空气滤清器的几何尺寸和添加谐振腔后的自 功 ￣４ ／位置， ｔａ － 空气滤清器的安装位置不得低于底盘 率谱密度瀑布图， 两图相比， 两种方法的第 ２ 阶贡 车架大梁上部， 在积水 肪止 路面行驶啪 过空气滤 献量都被消减。 汽车在 ３ 档时测得的汽车通过噪声 性能 也越 好。 清器排尘 口直接吸入水。 的自功率谱密度瀑布图， 同样的， 进行控制变量法 ｌ 原始进气口的 怖 置要求 ２ ’ ３空气滤清器的布置要求 试验， 绘出只改变空气滤清器的几何尺寸的自 功率 汽车进气系统布置的合理性 ， 对汽车的性能、 ａ 空气滤清器排尘口的安装位置应尽可能远 谱密度瀑布图以及改变空气滤清器的 几 何尺寸和 可靠性、 排放和振动噪声等有直接影响 ， 因此原始 离发动机表面和汽车的迎风面。ｈ 在空气滤清器与 添自 ｉ 鼬皇 Ⅱ 后的 自功率谱密度瀑布图，两图相比， 进气口的没计 布置要求为：原始进气口位置应尽 进气管路之间应增加软连接。ｃ ａ 空气滤清器安装空 只改变几何尺寸反而使噪声加大， 再添加谐振腔 可能高 ， 布置在雨、 灰尘不易进入的部位 ； 雪、 外露 气阻力报警器孔不用时应堵 ｔ否则灰尘很容易直 后 ， ， 与原谢 十 相比， 噪声会有所抑制。 的原始进气口必须设置雨、 雪过滤装置， 将吸人空 接进 ＾ 气缸内。 空气滤清器与消声器布置太近 ｄ 总结 气中所含的水分离出来， 防止雨、 雪进 入进气系统。 时 ， 应在两者之间加隔热挡板， 否则进气温度高。ｅ 从汽车进气系统的结构分析人手， 统计表明， 避免损坏发动机。 融自 进气口之附件不应有其它 空气滤清器原始 进气口 应尽可能高， 其截面积 发动机的早期磨损， ， 并且 烟大 油耗高 ， 无力等故障， 绝 零利 牛 阻挡。 应； ｃ 仓 内热空气、 觏 ｝ 出 应为空滤进气口的 １ ． ５倍左右 ， 以确保能吸进足量 大多数情况与汽车进气系统设计布置不合理有关 ， 的热风和发动机排出的废气吸 进气系统 。 长头 且清新的空气。ｆ ｄ 空气滤清器原始进风口不能布置 为了 使汽车进气系统布置得更合理 ， 发动机厂与汽 载货车、 前置客车、 后置客车严禁将空气滤清器进 在发动机机舱以内， 否则进气温度过高， 且容易吸 车厂 对新车型应进同 冶开 发． 并目 在洋车装配 气口作为进气系统的原始进气口， 并且空气滤清器 人风扇吹来的热风、 杂物和路面积水， 容易造成堵 完成后进行联合评审， 把存在的问题消灭在配套开 的安装位置不得低于底盘车架大粱 Ｅ 以防止车 塞原始进风口 部， 的情况。 空气滤清器不能垂直安装， 发中。 进气系统的注意事项与使用时的 说明 常见不 辆在积水路 面行驶时， 通过空气滤清器排尘口直 其 主要 原因是 ： 因空滤芯 是垂 直安装 ， 固螺母 在 当方法。能使汽车性能在本来应有的范围内， 紧 可以 接吸入水。 融台 进气口 不能设在车辆行驶时产生 下方， 当车辆运行时， 空气滤清器随着车辆运行而 更好的发挥它的性能， 减轻车辆的损耗。在恨 据现 的负压区。 振动，Ｗ 的紧固螺母易松脱， ］ － 造成进气管路短路。 状进行思考， 着重分析汽车噪音问题。以 进气系统 ２ 空气滤清器的布置要求 。 空气滤清器要经 空气滤清器垂直安装。用户在日常保养空滤芯时。 为切人点， 进行多次的实验， 并描点作图， 根据图像 常进行保养， 因此要布置在方便保养的部位， 且连 因看不到空滤壳的定位平面， 安装空滤芯时出现偏 的走势， 确定改进的方法。最后采用改变空气滤清 接管道长度应尽量短， 以便减少进气阻力。 差， 不易安装到位， 造成进气管路短路。 空气滤清器 器的几何尺寸和添自 ｍ 的方法， 可以将汽车的 ２１空气滤清器的布置原贝 到增压器的联接胶管上紧卡箍黜 硬， 与空滤器 通过噪声降低２ Ｂ 其他方面的性能仍满足原 ５ｄ ㈧， 于前置发动机客车 、 轻中型长头载货车 ， 及增压器的联接处不易密封 ， 容易造成进气管路短 始设计的要求。以此在不做过大的改动下， 可以尽 当空滤装置 在前轮之后时。 进气系 统的进气口须通 路， 且灰尘易进 ＾ 气缸内， 导致缸套 、 活塞、 活塞环 可能的改善进气系统的噪音问题。 过管道引至汽车前面罩的上方或车身的上部低温 早期磨损 ， 造成发动机窜气， 功率下降， 烧机油等故 参考 文献 处。 对于长头载货车， ｈ 进气系统的 进气口须引至 障的发生。空气滤清 器垂直安装 ， 雨水容易将空滤 川李国岫． 车用发动机电控系统优化标定２． ￣ ｒｔ ； ： － － 或朝向驾驶室前面侧向的上部低温位置 十 处。 于 器滤芯渗湿 ， 滤 透气性能差 ， 发动机进气量不足 ， 究 柴油机设计与制造，０ ５（ ２０ ，） １ 平头载货车， 进气系统的 进气口 须通过管道引至驾 造成发动机无力， 同时雨水也会通过气缸渗到油底 张驰 ． 六西格 玛试 验设计 帆 广 州 ： 东经济 出版 广 驶量后面的顶部位置处，且进 气口须可靠防雨 、 防 壳 ， 社 。０ ３ ２ ０． 可引起 机油 变质 。 水淋和设置滤网罩盖。 对在沙漠、 矿山、 大粉尘地区 ３ ￣ｇ ｆ－ ｆ４Ｎ： ｌ 【马蔚纯等高 密度城市道路交通噪音的典型分布 ３ １ 等非公路用车辆， 应使用沙漠空滤或在进气口上增 ３ ． １优化设计方案 对进气系统的优化设计可 及 其在 战略环境评价 中的应 用． 加—级多管旋流预滤清空气滤清装置。ｄ 空滤器和 以考虑改变空气滤清器的形状和尺寸 、 添加谐振腔 『 亮． 控柴油机在线标定系 ４ 陋 电 统设计 内燃机工 ２０ 管路的安装要保ｉ有足够的离地高度， 正 避免车辆过 或改变管路的尺 －Ｎ方面来考虑， ＇ ／ － 下面以进气系统 程 ，０ ５， ． 水道时空滤 进水 。对 于后 置发动机 ， ｅ 严禁将 空气滤 的优化 设 汁举例 。 改变空气滤 清的几何 尺寸和 添 Ｉ］ 在 ５ 向禹， 颜伏伍， 邹斌等』 油发动机答管理 系统的 气 清器进气口 作为进气系统的初始进气口， 空滤器进 加谐振腔后， 优化后的进气系统的传递损失通过计 匹配方法研 究 内燃机 ，０６ （：０ １． ２ ０ ，）１－２ １
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传递损失比较大。对此计 算结果， 可以通过加工制 ２ Ｉ ２常见 的空气滤 清器布置 ２． ．１长头载 货车空气滤 清器 的布置 。 于中 、 造 样件进行 测试 验 ２ 对 轻型长头载货车， 空气滤清器—般布置在发动机仓 ３ ． ２优化设计的仿真计 算与实验测试
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王丽 华
科技 论坛 ｛Ｉ １
汽车进 气系统传递分析及优化研究
赵 玉珍
（ 黑龙江省农垦总局佳抚公路建２ －收费所， ．－ ； ｘ 黑龙 江 建 ２－ ５ ３ ０ ．＿１６０ ） ． Ｌ ｒ
摘 要： 首先分析 了 车进 气系统进气口的设计与布置要 求， 汽 再进一步叙述进 气口的 附件—— 空气滤清器的注意事项等。在此基 础上 ， 出了 提 对汽车进气 系统针对减轻噪 音的优化方案 ， 并在理论之上又基于现有的条件进行了多次的 实验 ， 据实验 的数据统计戍图表的形式， 根 简单 明了的分