492Q汽油机排气系统改型设计及模拟计算中若干问题的讨论

针对４９２Ｑ汽油机排气歧管存在的问题，设计了一种新型的排气管型式，并利用非等熵特征线理论，相应地开发了一套排气歧管模拟计算程序。应用此程序进行模拟计算和优化，确定了新型排气管的最佳尺寸，模拟计算的结果与实验曲线基本吻合。各项试验表明，安装新型排气歧管后该机性能有较全面的提高。     

四缸柴油机排气歧管的设计及内流场分析

针对某四缸增压柴油机在低速段扭矩偏小,分析可以通过重新设计排气歧管使这种情况得到改善。使用CFD软件OpenFOAM对原排气管内部流场进行了计算分析,根据分析结果设计了新的双脉冲排气歧管,并对比了两种排气歧管的分析结果。对新排气管进行了装机试验,结果显示在装配了新管后,柴油机在低速段的扭矩有所提升,并且排放也有一定改善。     

基于CFD的汽车排气歧管流场分析

本文以捷达汽车2V发动机排气歧管为例,运用pro／e建立了气体流道的三维结构模型,并采用计算流体力学（CFD）中的FLUENT软件对其进行了流场分析,得出排气歧管每个支管的压力分布图以及速度矢量图。通过观察支管的速度矢量图,找出气体发生回流现象的地方,将其结构尺寸进行修改,以达到减小回流现象的发生,从而使排气歧管的结构达到优化。     

发动机排气歧管稳流试验研究

为了分析排气歧管各支路的压力损失,本文对排气歧管进行了稳流试验,并建立了排气歧管的三维实体内流场结构模型,应用计算流体动力学（CFD）三维软件AVL-FIRE仿真了试验条件下排气歧管内流场。由仿真得到的排气歧管进出口压力损失与试验结果具有较好的一致性。对引起排气歧管各支路压力损失差异的原因进行了分析,为排气歧管进行优化提供可靠的依据。     

防爆柴油机排气歧管流场分析与结构优化

建立了防爆柴油机排气歧管内流场的CFD模型,应用计算流体力学分析软件FLUENT模拟排气歧管内部烟气的流动,得出烟气温度、速度和压力的分布状况。数值模拟结果表明,各缸分别排气时,防爆柴油机烟气模型基本符合排气要求,流动顺畅,温度分布较为合理,但在两个边侧位置存在强烈涡流。因此,为了降低压力损失,减小流通阻力,应对原有结构进行优化。结果表明,优化后的烟气模型边侧位置的强烈涡流消失,流通阻力减小,速度分布更为均匀。     

某汽油机紧耦式排气歧管优化设计

针对某汽油机原铸铁排气歧管结构复杂、重量较重、不能搭载满足国Ⅴ排放法规要求的催化器等情况,通过重新设计一款冲压焊接紧耦式排气歧管来解决上述问题。利用一维仿真软件GT-Power对发动机工作过程进行计算分析,得出排气歧管最佳的结构尺寸和连接走向。建立排气歧管三维模型,通过三维仿真软件Star-ccm+对排气歧管内气流流动分布进行分析优化,得到最优的排气歧管设计方案,并与原排气歧管进行性能对比试验验证。     

排气歧管热应力模拟计算及缸盖边界条件影响的分析

针对某型号柴油机在热冲击试验过程中排气歧管出现裂纹的问题,利用软件仿真技术进行了排气歧管的热应力模拟计算,分析了产生裂纹的原因。探讨了缸盖建模方法及缸盖设定温度对排气歧管热应力计算的影响。计算结果表明,缸盖限制了排气歧管的自由变形,在排气歧管裂纹出现部位产生较大的应力;在发动机冷热冲击试验时,排气歧管温度的变化造成热应力随之发生变化,导致排气歧管因热疲劳产生裂纹失效;采用简化的缸盖模型与完整缸盖模型所得的排气歧管热应力分布趋势一致,可用于排气歧管的热应力计算。     

二冲程发动机的进排气振动

1.前言二冲程发动机的特征之一,是进排气只由进排气口控制。而且曲轴每转一周就完成一个循环。由于它简单,从进气歧管到排气歧管之间的气体,易受进排气系统的气体压力振动的影响。很久以来,就对此进排气的振动进行过研究,许多人采用各种方法进行了试验分析。并试验过进排气管的长度、扩散式排气管及其节流、多歧管等管路条件对发动机性能(给气     

某纵置发动机性能开发

应用GT-Power软件,建立某发动机性能仿真模型,并对进气歧管与排气歧管主要结构参数进行优化计算,分析影响发动机性能的关键因素及影响规律,确定满足布置要求的纵置发动机的进气与排气歧管结构参数,台架试验验证了分析结果,并达到了纵置发动机的开发目标.     

某涡轮增压发动机排气歧管紧固螺栓断裂的原因分析

某涡轮增压发动机在进行循环耐久试验中,由于不合理的结构设计导致排气歧管紧固螺栓发生断裂的故障。我们通过质量检测、CAE分析的方法确认了排气歧管紧固螺栓断裂的问题是由于排气歧管关键部位的高温蠕变和排气歧管定位孔设计不合理导致。通过实验验证的方法,确认了排气歧管结构优化和定位孔优化可以减小排气歧管关键部位热变形对紧固螺栓的挤压剪切,从而解决紧固螺栓断裂的问题。     

基于CFD模拟的某低速柴油机排气集管结构优化设计

为判断某低速柴油机排气集管设计的合理性,对该排气集管的内部流场进行了 CFD分析.分析表明:原始排气集管结构设计存在问题.对此进行了优化改进.优化前后的CFD对比分析表明:优化后排气集管内部流道得到改善,内截面速度均匀性提高,压力损失减小,排气集管整体性能得到明显提高.     

Thermal analysis of nanostructured alumina stabilized zirconia coating on exhaust manifold

Rapid rise in pollution has increased the number of automobiles usage worldwide. The exhaust manifold is an important part in the automobile since it acts as a passage for the transport of exhaust gases from the combustion chamber to the atmosphere. It is a sensitive component since it handles high-temperature exhaust gases. Continuous exposure of high-temperature exhaust gas may cause thermal stress which decreases the life of the exhaust manifold. Cast iron or steel is the most common material used for exhaust manifold. The present study deals with the improvement of material properties of exhaust manifold. In order to optimize the cast iron properties such as thermal conductivity and corrosion resistance, a zirconia-based nanocomposite coating such as alumina stabilized Zirconia (ASZ) can be coated on both sides of the exhaust manifold, instead of replacing the whole material. By coating nano structured ASZ, the amount of heat flow from exhaust gases to the exhaust manifold is decreased, thereby reducing the thermal fatigue. The method of coating can be achieved by radio frequency Magnetron sputtering technique. A steady-state thermal analysis is performed by simulation approach using ANSYS R17.2 to validate the output in the numerical approach. The results obtained shows that ASZ nanocomposite coating acts as an efficient thermal barrier coating for the exhaust manifold thus increasing its reliability.     

车用柴油机4气门结构设计研究

运用一维气体流动模拟软件BOOST,对某公司的一款2气门柴油机改成4气门后的流动过程建立计算模型,对改型后柴油机的主要结构参数,如气门直径、气道直径、歧管直径、配气相位进行换气过程模拟计算。当该机采用直径分别为39．0mm的进气门、37．5～30．0mm的渐缩进气道、53．0mm的进气歧管、32．5mm的排气门、23．0mm的等直径排气管、32．5mm的排气歧管时可以获得较好的换气性能。通过对配气相位进行改进和优化,可以在整个转速范围内得到较理想的换气性能。     

某船用中速相继增压柴油机旁通控制策略优化研究

某船用中速相继增压柴油机由一台增压器工作切换至两台增压器工作后排气总管温度偏高。针对该问题对柴油机进排气旁通策略进行优化研究。首先建立该中速柴油机工作过程仿真模型并校验;然后利用仿真模型对改善排气总管温度偏高问题的控制策略进行优化设计,并对优化后的控制策略进行试验验证。结果表明:优化后的旁通控制策略能够使切换点工况的排气总管温度平均降低35℃左右,各缸排气温度略有上升,燃油消耗率基本保持不变。     

脉冲排气系统三维非定常流动的计算研究

采用三维非定常流动计算对某大功率六缸柴油机的脉冲排气系统进行了研究。计算物理模型采用Fluent多面体网格单元,排气管进口边界条件由发动机工作过程模拟软件GT-Power给定,湍流模型采用标准k-ε模型;结合对排气管开启、关闭时刻点以及排气最大流量点的分析,探讨了该脉冲排气系统的流动特性;并提出了优化方案。     

排气歧管结构对发动机性能影响研究

为实现某发动机轻量化及改善其性能,将该发动机排气歧管的材料由铸铁改为不锈钢,改变排气总管长度（排气歧管与催化器一体化）和结构布置。通过UG建模,将模型进行抽壳和离散化处理后,运用GT—POWER软件对该发动机不同排气歧管设计方案进行分析。结果表明,仅改变排气歧管材料或排气歧管催化器一体式对发动机性能影响不大,但可满足轻量化要求,改变歧管结构布置（歧管出口连接方式、歧管长度）,发动机性能可获得有效提升。     

基于CFD的某汽油机排气歧管仿真分析

首先通过一维热力学软件BOOST计算排气歧管的边界条件,然后通过三维CFD软件FIRE计算排气歧管内部的气体流动情况。该计算为瞬态计算,选择了额定工况、倒拖工况以及怠速工况三个典型工况点。通过计算,得到了排气歧管的换热系数分布以及温度分布。     

现代先进发动机技术——进排气系统(一)

本文综述了现代先进发动机进气和排气系统的发展技术。重点叙述了进、排气系统的设计要求和不同发动机结构设计的发展。如不同工况下进气、排气压力,速度变化;不同结构歧管的流动模型的优缺点;进气涡流控制;气门重叠下,直列、V型发动机进、排气的动力理论以及最佳进、排气系统的设计原理和设计特点等先进技术的论述。     

排气管中二维非定常流动的试验研究

以MPC二维排气管模型为对象,对其二维非定常流动进行了研究。在柴油机倒拖时,测量了该模型排气管内6个截面的压力和速度分布的变化,研究了热线探头标定前的预处理、实测状态与标定状态差异引起的误差修正和流动方向判别对速度测量的影响。测量结果显示,同一截面不同测点的压力变化曲线非常接近;支管的速度分布曲线是不对称的,其峰值偏向支管的内壁面,进入总管后速度曲线呈偏向总管外壁面的不对称分布,随后渐渐变为对称分布。测量结果还可用于排气管二维非定常流动计算的边界条件和考核数据。     

非道路涡轮增压柴油机高原适应性研究

为改善非道路柴油机高海拔条件下功率下降、经济性及排放性能恶化、高速增压器超速等问题,利用柴油机高原环境模拟台架试验结合一维仿真研究了0～4 000m海拔环境下增压器运行特性、柴油机综合性能参数等随海拔高度的变化规律及影响机理。针对柴油机的变海拔性能恢复目标,通过对增压系统进行参数计算和选配,提出一种带有废气旁通阀的两级涡轮增压匹配方案。研究结果表明:变海拔条件下,非道路柴油机各性能参数呈现非线性变化,在转速800～2 800r/min全负荷工况下,柴油机动力性、经济性变化梯度呈现出先减小后增大的"浴盆形"趋势。在0～2 000m海拔环境下,柴油机转矩降幅达4.3%,有效燃油消耗率降幅达6%。随着海拔升高,中冷前温度与涡前温度逐渐升高,增压压力与涡前压力逐渐降低,CO、全碳氢和NO_x排放升高。匹配两级增压系统后,对比原机4 000m海拔运行工况,柴油机功率平均升高14.9%,有效燃油消耗率平均降低11.8%,实现了非道路柴油机的高海拔性能恢复目标。