进气道生产一致性对汽油机性能影响及设计优化

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1、万方数据第43卷第1期2014年2月小型内燃机与摩托车SMALLINTERNALCOMBUSTIONENGINEANDMOTORCYCLEV01．43No．1Feb．2014进气道生产一致性对汽油机性能影响及设计优化杨俊伟刘国庆刘华龙张振兴江涛(奇瑞汽车股份有限公司发动机工程研究院安徽芜湖241009)摘要：采用AVL7nPPLEMAN气道稳态试验台对某现生产气道喷射汽油机缸盖气道性能进行批量测试，结果显示该发动机缸盖气道生产一致性较差。选择了其中高中低3种滚流水平缸盖进行发动机性能试验。试验发现，生产偏差造成的滚流差异对性能有较大的影

2、响，低滚流气道有利于该发动机外特性提升。为此进行了进气道性能鲁棒性cFD模拟分析，研究了气道偏移对气道性能的影响，并通过优化气道局部结构，显著改善了缸盖气道性能设计鲁棒性，优化后气道滚流对气道偏移的敏感度降低了50％，并进行了气道试验验证和发动机性能试验。关键词：汽油机进气道滚流发动机性能设计鲁棒性CFD优化中图分类号：TK413．4+4文献标识码：A文章编号：167l一0630(2014)01—0040—06EffectofProductUlliformityofIntakePortonGasoHneEn酉nePerformancea

3、nditsDesignOptimizationY锄gJ吼wei，LiuG∞qing。LiuHualong。zh蛐gZhe舣iIIg，JiangTaoEn西neEngineeringResearchInstitute，CheryAutomobileCo．，Ltd．(Wuhu，Anhui，241009，China)Abstract：TheintakeponpeIfomanceofapmductiongasolineengineistestedbyAVLTipplemanportnowtestbench．Theresultshowsthatt

4、heunifbnllityofintakeportpeIfoHllanceisworsethanexpected．Threecyl—inderheadswithlow，mediumandhightumblelevelareselectedtocomparetheengineperfbrmanceonen舀neDYN0．ItisfoundthatthetumblediH．erenceofintakeponpmducedduringmanufacturehasaremarkablee日’ectonen舀neperf0珊ance，and10w

5、tumblelevelintakeportisbene6cialtoincreasefuUloadpe—．o瑚ance．ThereforethembustnessofintakeportpeIfonnancetothisengineisanalyzedbyCFDmethodandtheportshiftefE宅ctonintakeponperfb唧anceisstudied．ThroughthepartstIuctureofintakeportoptimization，therobust-nessofintakeportperfb瑚an

6、ceisimpIDvedsignificantly．Thesensitivitytoponshiftofintakeporttumbleratioisdecreasedby50％，anditisveri6edbyportnowtestandenginepeIfomancetestonengineDYNO．KeywOrds：Gasolineengine，Intakeport，Tumble，EnginepeIf0珊ance，DesignRobustness，CFD，Optimi-za“nn引言发动机强化程度越来越高，高压缩比、高充量燃烧系统

7、已成为当今汽油发动机主流技术方向⋯，进气量和压缩比的增加会导致发动机爆燃倾向明显变大，发动机进气道设计直接影响发动机缸内燃烧过程，继而影响爆燃⋯。在设计开发阶段，通过合理设计气道和·基金项目：国家科技支撑计划(2011BAG06800)。作者简介：杨俊伟(1974一)，男，博士，主要研究方向为发动机性能和燃烧开发。万方数据第1期杨俊伟等：进气道生产一致性对汽油机性能影响及设计优化41燃烧系统结构，优化冷却系统，同时结合热力学开发和标定过程，可以对发动机的爆燃进行准确控制。而在批量生产过程中，缸盖的气道生产状态与设计状态会存在一定的偏差，

8、这些偏差会对气道性能产生影响，继而使发动机的爆燃特性发生变化，导致发动机点火角推迟，降低发动机性能输出。在用户极限使用情况下，发动机会因爆燃导致损坏或异常噪音，显著增加市场售后风险。另一方面，发动机性能品质