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1、设计研究........................小裂高速强化亏气油书t进气坟管i交计计算太原内燃机厂研究所乔安平,,传统的进气歧管构造简单而现代的进结合485Q汽油机设计参数气缸盖进,,气歧管设计精细铸件也比较复杂如485Q,气道结构及整体布局利用谐振理论(惯性效,(含480QA)汽油机进气歧管在其上布有化应与波动效应)确定进气歧管参数。、、、油器出水连接管真空助力接头水套预热1.1利用波动效应确定管长L、。,才·,装置水温感应塞等进气歧管设计的优劣由式工一30a/nq得。,对发动机的性能有很大的影响目前国外发IJ=0.27,0.30,…,,,动机进气
2、系的设计普遍利用波动效应与惯式中q波动效应系数q一32/5/2,,—,性效应设计出性能优良的调谐进气系提高7/2……;、,。了发动机功率扭矩降低了a;耗油率如日本进气歧管内气流音速(ms/)一—丰田4AGE型轻型轿车发动机非增压升功n发动机转速(sooor/min);.,—。率达73skw它很好地利用了进气惯性效L进气歧管长(m),—应与波动效应等技术而国内在这方面的应,上式计算管长L为多值但是考虑到发,,.、.用只局限在少数单缸机(柴油机)在多缸机动机实际布局只取027m。3m两值作为。上的应用甚少本文就国内小型高速强化汽设计参考值。实际上,我所485Q汽油
3、机进气..51、4,、,油机(以48Q汽油机为例)在设计计算及应歧管长缸为03m23缸为027m含,。用此理论方面予以简要的阐述供同仁参考气缸盖进气道。485Q发动机是在我所480QA汽油机墓1.2利用惯性效应确定管径d,础上改进强化的小型高速汽油机:144n2一Dd,是日本甲I:由式一a2一S计算得4G63、4Y、3Y等发动机的理想替代产品,它,,d一34……体积小(615mm沐546mmx597mm)质量轻:式中甲惯性系数;(125k.,5Qg)性能国内一流48汽油机凸轮—D(85mm);,,一缸径轴顶置采用齿形皮带传动进排气歧管分装--;。S一发动机冲程
4、(mm)于气缸盖两侧d—歧管管径(mm)。,。其中惯性系数甲等参数许应值如下表1用谐振理论确定进气歧管结构参数r表惯性系数甲等参数许应值甲:,uu,进气最佳甲容许最佳容许调谐进气系能够充分利用进气过程中迟闭角范围范围范围范围,产生的波动效应与慢性效应等动力效应它3002500100015~60丫90,能有效增加充气效率改善发动机的动力经~3500~6000。调谐进气系的设计过程就是优化济等性能3500100015~60进气道长度与直径、优化进气口容积与进气~5000~9000。,。o500。1口节流等参数的过程特别对进气歧管长度}()00}15~60;<901
5、4000和直径的优化设计是至关重要的。内燃机199生年第4期巴巴巴巴巴巴巴巴设计研究,,,,中充分考虑到防止气道断面突变避免气道上式计算知当歧管直径d一34mm时t、,。1,慢性系数甲=35953994而485Q进气迟闭急剧转弯图为进气歧管局部设计前后采,,。,角为480因此甲值比较理想用了流动阻力最小的圆形歧管气道改善了,.13进气歧管内气流平均流速u气道表面粗糙度同时加强r气遒水套预热。2.叭一心一记爪·n,得:面积图为水套预热示意图这样不仅使流由式U一,.动阻力减小而且保证了燃油的充分雾化蒸u=33sm/s发。hL;式中V发动机排量v—一;刀充气效率一·
6、,进气歧管内气流平均流速u一3sms/进在最佳流速范围之内15一60ms/。…1.4进气歧管内进气马赫数Z一.、,m_vDC田至兄乙-一a一又下Qvlsm.a礴Z=0.51vms/;式中气阀处气流平均流速—;D气缸直径图1进气歧管局部设计前后y—;--d进气阀盘直径一原先设计改进设计——。S;C活塞平均速度m/m—us气阀平均流量系数us二—=0.3一0.4。Z一0.51已达到许应值〔进气马赫数Z〕~。.5~0.6,因此该机吸气潜力已充分发挥。1.5进气歧管内雷诺数eR、_u·d,。。一:田式K-,万一寸导,.。59XI`R=7O式中y进气歧管内空气粘度—,,
7、上式计算知歧管内气体流动为紊流因此管内气体流动属于稳定正常流动。图2水套预热示意图以上设计计算值均在最佳范围或许应值,。之内由此可初步确定进气歧管长度与直径进气歧管的设计与发动机其它零部件设本文设计计算485Q汽油机进气歧管长度为,,计一样不仅要考虑自身的性能而且要考虑..,.。027m与03m进气歧管直径为0o34m机加工工艺性、铸造性能等综合性能如图3。,进气歧管化油器接口处与水平面倾斜尽角气道设计应注意的几个方面而同一歧管上设计有出水连接管接日平面、,真空助力接头平面原设计两者与水平面没,发动机进气歧管主要结构参数确定后,一,有倾角不能次加工三平面为了改
8、善机加,根据进气歧管通道流动阻力要小充
