基于计算流体动力学分析的发动机性能优化.pdf

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1、第43卷第4期小型内燃机与车辆技术Vol.43No.4圆园14年8月SMALLINTERNALCOMBUSTIONENGINEANDVEHICLETECHNIQUEAug.2014基于计算流体动力学分析的发动机性能优化12111胡华强景亚兵栗娟朱成明楼宏伟（1-菲亚特动力科技研发（上海）有限公司上海2008072-天津内燃机研究所）摘要：通过实验先获取发动机的原始数据，同时通过计算机辅助技术，设计构建发动机一维三维系统模型，再利用GT-Power和Star-CD软件导入数字化模型并用实验数据进行对比验证，提出了1.3L汽油发动机性能优化建议并对可行性进行分析。关

2、键词：发动机优化仿真计算流体动力学中图分类号：TK411文献标识码：A文章编号：2095-8234（2014）04-0053-05AStudyonEnginePerformanceOptimizationBasedonCFDAnalysis12111HuHuaqiang，JingYabing，LydiaLi，ZhuChengming，LouHongwei1-FiatPowertrainTechnologies（Shanghai）R&DCo.，Ltd.（Shanghai，200807，China）2-TianjinInternalCombustionEngineR

3、esearchInstituteAbstract：Acquiredoriginalenginedatafromtestastheinitialcondition，meanwhilebycomputeraidedtechnology，1Dand3Dmodelcanbebuilt.ThenusingGT-PowerandStar-CDsoftware，dealingwiththedigitalmodel，theexperimentaldataiscomparedforverification.Theschemeofperformanceoptimizationisp

4、resentedforthe1.3literpetrolengineandthefeasibilityisanalyzed.Keywords：Engine，Optimize，Simulation，CFD发动机的性能。主要工作内容有：整车性能和油耗分引言析，使用GT-Power建立原发动机流体动力学的一维利用计算机辅助技术来模拟优化发动机性能已仿真模型，缸盖气道和燃烧室的流体动力学的试验成为当前世界上比较流行的趋势。通过计算流体动气道模型和三维仿真分析。力学软件对建立的一维和三维虚拟发动机进行分析考虑到对产品开发周期和成本的控制，提出项计算，不仅在发动机开发前期具

5、有前瞻性作用，而且目研究方向为：使用原机械节气门结构、固定正时下在发动机甚至整车的研发过程中也起到重要指导作进排气系统的结构优化，进排气岐管材料优化，缸内用，能够节约大量人力物力，使有限的研发成本投入燃烧系统优化。到关键的作用点上。本文通过某一款发动机研发的2整车性能和油耗分析实例，详细阐述了整个仿真计算的全过程2.1台架试验获取万有特性曲线1优化分析背景和条件原发动机在指定车型上进行整车性能和油耗分此研究为开发新的动力总成的一部分，目标是析，其目的在于：为建立优化模型提供数据对比，为改善发动机加速性能以满足整车的需求。其主要方以后的工作创建优化基础。法是建立仿

6、真模型，并通过和台架数据对比修正该台架试验所得外特性功率扭矩曲线见下文对比模型，之后通过一系列流体动力学计算来优化虚拟图8（深色实线）。作者简介：胡华强（1981-），男，硕士，主要研究方向为发动机的应用。54小型内燃机与车辆技术第43卷2.2整车转鼓实验表2整车性能输出数据实验车辆搭载该发动机原机时，整备质量为冷态NEDC循环1140kg，根据国标GB18352查得转鼓实验处于CO2排放/油耗（/L·欧4汽油油耗/滑行曲线（g·km-1）100km-1）（L·100km-1）1190

7、行曲线2当量80km/h下测功机系2199.2滑行曲线1车辆的基准质量惯量/吸收的功率和负荷数系数b（/N·RM/kg（km·h-1）-2）kga/N功率/kW负荷/N5月30日和6月11837.87.7查表法1190臆RM臆130512506.73026.80.0460日实测实验数据2028.68.5滑行曲线2仿真假设使用密度为0.747kg/L的欧4汽油，每升相应产出CO2为转鼓实验模拟在0km/h~120km/h车速下由制动2371g。装置和底盘测功机内摩擦效应而吸收的负荷如下：底盘测功机试验使用汽油每升相应产出CO2为2350g。F=（a+b）V2依0.

8、1F80（不得为负数）式