进气总管长度对微型车发动机性能的影响.pdf

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1、第40卷第6期小型内燃机与摩托车Vol·40No·62011年12月SMALLINTERNALCOMBUSTIONENGINEANDMOTORCYCI正Dec．2011进气总管长度对微型车发动机性能的影响+郭鹏王铁曹杰冯星冯丹华王娜(太原理工大学车辆工程系山西太原030024)摘要：根据气体的波动效应分析发动机进气管长度对发动机充气效率的影响。利用GT—POwER模拟计算软件，在原发动机基础上分析计算了变进气系统的发动机在不同转速下的性能，同时研究了不同进气管长度对发动机动力性和经济性的影响。优化进气管长度使发动机在各工况都获得较高的充气效率

2、，从而改善发动机性能并通过试验进行验证。关键词：微车发动机进气总管波动效应充气效率中图分类号：TK413．45文献标识码：A文章编号：1671—0630(2011)06—0038—04Innuence0fIntakePipeLength0nVehicleEngineG∞Peng，WangTie，CaoJie，FengXing，FengDaIIlI岫，W柚gNaDepartmentofVehicleEngine嘶ng，TaiyuanUniversityofTechnology(Taiyuan，ShaIlxi，030024，China)Abstr

3、act：Accordingtotheefkctofthegasnuctuation，theinnuenceof￡heintakepipelen昏hontheVolu-metrice币ciencyofengineisanalysed．Basedontheod舀nalen百ne，theperfonllancesoftheenginewithV捌一ableintakepipelengtharesimulatedatdi艉rentspeedsby(汀一POWERsimulationsoftware．7IheinnuenceofdifkIentpamm

4、etersisalsodiscussedinthispaper．Optimizingtheintakepipe1engthcanimproVetheVolumet—rice侬ciencyandthepe南珊anceoftheengine．ThisiscoIlfi咖edbyexperiment．Keywords：Vehicleengine，Intakepipelength，Gasnuctuation，Volumet—c棚ciency引言城市微型车用发动机常用工作转速为中低转速，且停启动频繁，对低转速扭矩要求比较高。根据气体流动波动效应，随着进气

5、管长度的增长，空气进入气缸的绝对时间增加，使低转速时的进气充量得到保证，从而使得最高扭矩点向低转速区偏移。为了提高城市微型车用发动机常用转速的扭矩，有必要对发动机进气系统进行改造，在高转速扭矩下降不大的情况下提高发动机整体动力水平。其中，优化稳压腔前进气总管的长度，在低成本条件下却可以收到很好的效果¨q1。本研究首先利用GT—POWER建立发动机进气系统一维CFD的整机工作过程数值模型，分析计算结果，并对进气总管长度进行优化，然后通过台架试验进行验证。1原机分析本研究所用机型为某0．8L直列三缸汽油机，采用四气门双顶置凸轮轴。主要技术参数如表

6、1所示。表1发动机主要技术参数标定转速／缸数36000(r·min。1)吸气方式自然吸气最大扭矩／(N·m)63缸径／mm68压缩比9．5冲程4每缸进排气阀数4标定功率／kw35做功顺序1．3—2．1进气总管直径／咖34进气稳压腔容积／LO．6进气歧管直30进气歧管380径／咖长度／mm进气阀有效29排气阀有效直24直径／mm径／mm·基金项日：山两省嗣际科技合作项目资助(2008081017)。作者简介：郭鹏(1984一)，男，硕士，主要从事发动机代用燃料的研究。第6期郭鹏等：进气总管长度对微型车发动机性能的影响39图l所示为样机外特性工况

7、下输出扭矩曲线。从图中可知，在常用的2500—3500r·min一转速范围内扭矩偏低。因此，为满足城市道路工况要求，提升中、低速扭矩很重要。图l发动机外特性曲线2计算及结果GT—POwER是发动机专业模拟软件，对该发动机进气系统进行计算分析，可以减少台架实验的工作量⋯。进气系统结构参数很多，包括进气管、谐振腔及进气道等[5]。本研究主要是通过优化进气系统的管道长度来提高发动机的动力性能。为了得出该发动机进气系统管道长度对发动机充气效应、动力性能的影响规律，分别将进气总管的管道长度设置为50mm、150mm、300mm、400mm、600mm进

8、行计算并分析。2．1计算模型图2所示是发动机进气系统，可以看出，发动机进气系统包括发动机的进气歧管、谐振腔、进气总管等三个部分。图3为该发动机的仿真计算模型。图2进