发动机CAD/CFD设计技术

阐述了CAD／CFD技术在发动机设计开发中的重要性，并对CFD求解步骤及CAD／CFD的设计方法进行了描述。给出了CAD／CFD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。     

CA3GA2发动机进气歧管的设计与开发

CA3GA2发动机是一款1.0 L排量的3缸汽油机,电喷汽油机的进气系统对发动机的动力性和经济性有很大的影响.文章介绍了利用CAD/CAE等现代计算机辅助设计手段对CA3GA2发动机的进气歧管进行优化设计,然后对其进行发动机台架试验,考核其可靠性及对整机性能的影响,经过反复优化,进气歧管最终达到开发目标.     

基于一维、三维及耦合模型的汽油机进气系统优化

建立了基于一维计算流体动力学(CFD)进排气系统的某4缸4行程电喷汽油机工作过程循环数值模型,在验证模型精度的基础上,对发动机的歧管长度和配气相位进行了优化。通过一维CFD模型计算得到的进气系统优化结果,建立了进气歧管的三维稳态CFD模型,分析了歧管各支管的流动阻力和流动均匀性。最后将一维与三维进气歧管模型耦合建立汽油机工作过程循环数值模型,对该发动机工作过程中进气歧管内的动态流动进行了详细解析,分析了歧管长度和配气相位对流动的影响。     

小排量汽油机进气歧管CFD优化设计与试验

进气歧管的进气流通性能对整机动力性和经济性有重要影响。通过CAD／CFD方法,计算了原进气歧管模型在进出口定压差下各支管的流动状况,通过分析流场中湍动能的分布,对型芯结构进行了优化,使得进气歧管稳态流通性能得到提升。基于优化后的CAD模型制作了快速成型样件,经过发动机台架性能试验验证,与原歧管相比,发动机充气效率与扭矩性能在中高速段有了明显提升,很好地印证了CFD分析与优化的正确性。     

电喷汽油机可变进气系统的优化设计

利用发动机一维气体流动模拟程序，对某电喷汽油机进气系统的流动过程进行了模拟计算。对该汽油机采用的可变进气系统的歧管直径和长度、控制阀开关的切换转速等结构参数进行了优化设计。计算结果表明，与原机相比，经优化设计后系统的充气效率最大增加幅值大于11％，且改变了充气效率随转速的变化趋势。分析了配气正时对可变进气系统充气效率的影响。     

基于WAVE模型的某车用汽油机进气系统优化设计

建立了某汽油机WAVE模型,研究了不同工况下该汽油机进气系统对其充气性能的影响.运用DOE方法对该汽油机进气歧管管径和管长进行了优化设计,采用NSGA对采用二级可变进气歧管的进气系统进行了多目标优化.结果表明,进气歧管无极可变可使汽油机充气效率提高12.58％,采用二级可变进气歧管技术可使汽油机低速充气效率提高11.2...     

进气歧管的曲通出气结构对发动机进气流量的研究

进气歧管是发动机进气系统的主要零部件,对各缸气流均匀性及进气量有直接影响。曲轴箱通风系统的油气大多会通过管路引入进气歧管,并进入气缸燃烧。通过对进气歧管进行计算流体力学(CFD)分析及气道试验,研究进气歧管上曲通出气结构对发动机进气流量的影响,对进气歧管曲通出气结构的设计有一定的指导意义~([1])。     

CFD技术在发动机进气歧管设计中的应用

首先介绍了CFD技术的概念,然后对某发动机进气歧管进行了CFD分析,指出了设计中存在的问题,最后提出优化方案,并对优化方案进行了分析。     

基于一维-三维耦合仿真的进气系统优化方法

提出了基于一维-三维耦合仿真的进气系统优化方法,此方法兼具CFD对进气系统三维流动特性准确描述与一维仿真对内燃机进气系统全局控制的优点。建立了进气歧管三维模型,采用GT-Power软件进行缸内工作过程模型仿真,根据试验数据标定仿真模型。通过一维-三维耦合仿真计算得到进气歧管各转速下的流动参数,以此作为CFD仿真的边界条件,优化进气歧管的结构参数。通过整机试验对进气歧管流动性能进行了验证。试验结果表明,该方法能够较好地指导进气歧管设计。     

基于1D和3D耦合的发动机进气歧管仿真研究

进气系统在很大程度上影响了发动机的动力性、经济性和排放性。前期建立了一维仿真模型,比较真实的反映了发动机的性能,但还是未能真实的反映出管道的真实结构,像一些拐角、突变区域等。进气歧管的设计校验中,虽然三维稳态和瞬态计算能够模拟各个支管的压力分布情况,但是仅用三维计算不能实时得到一维的准确边界,且计算时间太长,不能从整个发动机上模拟瞬态进气过程和谐振效应带来的进气不均匀性。因此,要在1D模型中获得更准确的瞬态边界条件来计算进气歧管的三维流动,或更进一步研究进气歧管结构形状对发动机性能的影响,来指导优化进气歧管的设计。文章以发动机1D燃烧开发软件为基础与3D流体软件相耦合来解决进气歧管设计中瞬态进气过程。     

进气歧管上曲通结构对节气门体结冰的影响研究

进气歧管为发动机进气系统主要零部件,担任着向发动机各个气缸引入混合新鲜空气的作用,同时决定发动机各个气缸充气均匀性和进气效率[1]。而曲轴箱通风系统的油气大多会通过管路引入进气歧管,并进入气缸进行燃烧。文章通过进气歧管的曲通均匀性分析及冬季试验研究了进气歧管上不同的曲通结构对发动机节气门体处结冰的影响,对进气歧管曲通结构的设计有一定的指导意义。     

CFD在发动机排气歧管设计中的应用

发动机排气歧管的传统设计方法已不能满足现代设计的需求,应用计算流体动力学（CFD）可以深入地了解排气歧管内部的压力和流场分布。文章利用发动机排气歧管气体流动的数学描述及排气歧管三维数值模拟及Fluent软件平台,采用k-ε湍流模型,对排气歧管内部压力和速度的分布情况进行了模拟和分析。结果表明,应用CFD来研究排气歧管和模拟其内部流动状况,计算效率高,容易实现,CFD对优化发动机排气歧管的结构设计和改善排气效果具有很好的指导意义。     

某柴油机进气歧管EGR率分布

在对某柴油机的数模进行整车搭载时,发现该柴油机进气歧管的EGR阀和EGR管路之间存在间隙小的问题为了解决此问题,对EGR阀座进行了局部调整,共设计了3种方案。为了找出最优方案,文章通过大型CFI）软件AVL-FIRE对进气歧管的EGR率分布进行了数值模拟,对各设计方案进行了分析,通过计算,得到了各方案进气歧管的EGR率以及EGR率的偏差,最后根据评价标准进行评估,结果显示方案2最优,满足设计要求。     

电喷汽油机进气系统改装浅析

进气系统是电喷汽油机的一个重要组成,进气系统的改装可提升汽车性能。如何通过进气系统改装提升电喷汽油机的性能,常用的改装方法有哪些,改装的前景如何,时下进气系统改装应规避哪些误区,这些方面是电喷汽油机进气系统改装中需要探讨和注意的。