文档介绍：哈尔滨工程大学
硕士学位论文
车用汽油机进排气结构参数优化设计研究与实践
姓名:王德春
申请学位级别:硕士
专业:动力工程
指导教师:李晓波;王子英
20070301
摘要电喷汽油机的进排气系统结构参数对整个发动机的动力性、燃油经济性和排放特性有很大的影响。因此,有必要对进气歧管和排气歧管的结构参数进行优化设计。随着计算机技术的发展,各种计算机辅助设计手段在汽车产品开发过程中得到了广泛的应用。本文以东安公司偷缈囟嗟闳挥团缟发动机为研究对象,利用晃魈宥ρ计算软件,对进气歧管的长度、直径和稳压腔的容积,以及排气歧管的直径、长度和节气门体喉口直径等参数进行了优化分析。针对优化计算结果⒘私绻芎团牌管数模,并利用快速成型技术制成进气歧管和排气歧管样件。用进气歧管和排气歧管样件装配成试验机,针对该试验机在发动机试验台架上进行了功率、扭矩和充气效率等性能的试验研究。试验中得到进气歧管和排气歧管的结构参数对发动机功率、扭矩及充气效率的影响与优化计算所得的结果相近,发动机的功率达到了,最大扭矩达到了,达到了预期的设计目标。本文通过对发动机进气歧管和排气歧管结构参数对发动机性能的研究,初步形成了一套分析模拟计算匝檠橹さ目7⒛J健@谜馓开发模式可以缩短开发周期、降低成本,对东安公司今后系列发动机进排气系统结构参数的研究有很好的参考价值。汽油机;进排气歧管;结构参数;优化设计关键词:啥尔滨工程大学硕士学位论文
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她哈尔滨工程大学学位论文原创性声明日期:伽月,/日本人郑重声明:本论文的所有工作,是在导师的指导下,由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用己在文中指出,并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者┳:
第滦髀课题背景随着对发动机的性能要求日益提高,对进排气系统的设计要求也越来越高。随着经济的发展,城市的机动车保有量也越来越高,使得发动机越来越多地工作在偏离指定转速的中低转速范围内。这样一来使得传统的迸排气管与发动机的实际工况不协调,导致发动机的性能指标降低,甚至导致某些工况恶化。因此,需要对整机的进排气系统进行优化设计,还需兼顾发动机的在化油器式发动机中,由于可燃混合气的准备是在气道内完成预混,气道的结构对混合气的形成有直接影响,特别是在变工况时,气道附着油膜厚度亦随之变化,导致燃油滞后现象。为了缓解这种不利影响,只能尽量缩短进气管路,无法充分利用进气的波动效应。然而现代发动机普遍采用电控燃油喷射系统,采用喷嘴位置更加靠近气门的多点歧管喷射方式,所以对进气歧管的长度等参数的选择更加灵活,可以充分利用进排气动态效应,提高发动机在不同工况下的充气效率,全面改善发动机的性能。目前,电子计算机已经广泛应用于发动机的设计、开发及生产的各个阶段。发动机工作过程模拟对于设计和研究具有重要的指导作用,因此近几十年来,循环模拟一直是发动机行业的一项重要研究课题,并已取得丰硕的成果。循环模拟计算不仅能够为发动机的部分设计问题及性能预测问题提供有力的分析工具和手段,减少大量试验,缩短产品开发周期,降低产品开发成本,而且还能为人们提供许多目前很难或无法测量的性能参数。借助循环模拟计算,我们可以更全面的评估一台发动机性能的优劣,找出发动机的改进方向,并通过多方案的计算对比,将优化结果进行试验验证。在电喷发动机广泛使用的今天,本文拟利用目前较新的设计计算方法对实际开发的发动机进行模拟分析,模拟分析发动机的进排气典型的结构参数对发动机性能的影响,确定一组优化的结构参数,用于发动机的迸排气歧管高低速性能。的设计。哈尔滨工程大学硕士学位论文
⒄在化油器式汽油机上,化油器布置在发动机的进气系统上。在化油器的发展历史中,有很多杰出的创造发明,使得小小的化油器按照流体力学的原理,基本满足了汽油机各种工况对混合气的复杂要求。为了满足排放法规的严格要求,需要使用三元催化转化器来降低汽油机的排放。而三元催化转化器只有在过量空气系数在浇募》段谑保才能有效地降低汽油机中的三种主要排气污染物虷;凳降化油器很难满足这个要求。电子控制的化油器和电控汽油喷射相比,在价格上没有优势,很少应用。现代汽油机广泛采用的是电控多点汽油喷射,通常是把燃油直接喷射到每个进气门前,由于该处具有很高的温度,足以使燃油迅速蒸发,减少了在进气道壁面上形成油膜,提高了系统对过量空气系数控制精度。传统的化油器式汽油机及燃油单点喷射式汽油机,要求进气系统的长度尽可能短,以免过多的燃油在进气管壁