某增压汽油机配气相位优化设计
210 某增压GDI发动机进气道性能分析研究_德来特_江帆等
某增压GDI 发动机进气道性能分析研究江帆 胡景彦 洪进（宁波市鄞州德来特技术有限公司 宁波 315100）摘要：以某增压GDI 发动机为研究对象，通过CFD 软件对进气道进行三维数值模拟，对气道内流场状态进行分析，结合A VL 气道稳流特性评价方法对该GDI 发动机进行评价。
在此基础上提出一种高滚流气道方案，其特点是相对前者结构更为简单，能满足多工况条件下的性能要求，可作为前者的替代方案。
关键词：进气道 GDI 数值模拟引言随着排放法规的日趋严格和世界性的能源短缺，当前汽车发动机技术的研究主要集中在提高能源利用效率和控制排放两个方面，GDI 发动机应运而生。
近年来，由于分层燃烧系统的发展遇到一些困难，均匀混合缸内直喷燃烧系统在氮氧化物排放后处理方面的优势受到越来越多汽车公司的认识和重视，目前正在销售的缸内直喷点燃式发动机基本都采用了均匀混合[1]。
对于GDI 发动机，进气道对气流的组织能力对缸内燃油和空气的混合尤为重要，使用CFD 方法对进气道稳流特性进行模拟已具备达到成熟水平，本文对某增压GDI 发动机进气道特性进行模拟计算，以A VL 评价方法对气道进行评价，并提出一种结构简单的滚流气道，同样能满足要求。
2.进气道稳态特性评价评价进气道设计好坏主要通过进气道流通能力及其产生涡流或滚流的能力来确定[2]。
对于汽油机进气道，A VL 以平均流量系数和平均滚流比来评价气道稳态特性。
2.1流量系数和平均流量系数无纲量流量系数μσ其中理论流量式中，z 为气数；d v 为座圈参考直径；ρ为平均密度；Δp 为进出口压差。
平均流量系数，A VL 方法假定为进气只发生在上止点与下止点间，并采用一标准的气门升程来计算平均流量系数和平均滚流比[3]，因此A VL 方法反映的是气道本身的特性，与实际的配气相位和气门升程无关。
式中，c(α)为曲轴转角为α时的活塞速度，c m 为活塞平均速度。
2.2滚流比和平均滚流比A VL 使用激光多普勒测速仪(LDA)测量距缸盖底面0.5倍缸径处截面上速度分布，滚流比定义为式中，ωFK 等效为上述截面上叶轮的旋转角速度，ωMot 为假想的发动机转速。
402_某汽油机进气道优化分析_吉利汽车_丁树勇等
某汽油机进气道优化分析丁树勇1，刘建斌2，马冠钦3（1,2,3浙江吉利动力总成有限公司，浙江省慈溪市杭州湾新区滨海二路818号）[摘要] 本文以某自然吸气汽油机进气道为研究对象，以尽量不降低流量系数，提高滚流比为原则，应用A VL FIRE软件对进气道进行了三维数值模拟优化分析，通过气道稳态试验台对两个进气道样件进行了验证，并取得较好的一致性。
关键词：进气道；CFD；滚流比主要软件：A VL FIRE;Optimization Analysis of Intake Port for A Spark-ignited EngineShuyong Ding1, Jianbin Liu2 ,Guanqin Ma31,2,3 ZHEJIANG GEELY POWERTRAIN CO., LTD & 818. Second Binhai Road, Hangzhou Bay New Zone, Cixi, Zhejiang[Abstract] Target on the intake port of a naturally aspirated spark-ignited engine, with the principle of increasing tumble ratio while keeping discharge coefficient from decreasing, a 3D CFD simulation analysis for optimizing intake port has been carried out with the software A VL FIRE. Two intake port samples have been validated on the steady test bench and achieved good identical.Keywords: Intake Port; CFD; Tumble RatioSoftware: AVL FIRE1. 前言随着排放法规的日趋严格和世界性的能源短缺，当前汽车发动机技术的研究主要集中在提高能源利用效率和控制排放两个方面。
基于GT-Power的发动机配气相位优化
基于GT-Power的发动机配气相位优化
孙晓娜
【期刊名称】《承德石油高等专科学校学报》
【年(卷),期】2015(017)004
【摘要】利用GT-Power软件搭建了天然气发动机的仿真模型,并利用试验结果进行了校核.分析了配气相位对天然气发动机充量系数的影响,并对原配气相位进行了优化,得出不同转速下的最佳相位值.计算结果显示,采用可变配气相位,天然气发动机的充气性能在较宽的转速范围内得到改善,动力性能提高.
【总页数】6页(P54-59)
【作者】孙晓娜
【作者单位】承德石油高等专科学校汽车工程系,河北承德067000
【正文语种】中文
【中图分类】U464
【相关文献】
1.基于AMESim和遗传算法的发动机配气相位仿真与优化 [J], 张文铎;王自勤;田丰果;陈家兑
2.基于遗传算法的无凸轮发动机配气相位联合仿真优化 [J], 李子非;常思勤;刘梁
3.基于AVL BOOST的16V190燃气发动机配气相位的仿真与优化 [J], 毕红亮
4.基于GT-Power的发动机配气相位优化设计研究 [J], 崔明辉
5.基于GT-power对高速汽油机配气相位的优化分析 [J], 郭华礼;
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某柴油机配气相位分析及装配工艺改进
（218）摘要针对某新开发车用柴油机出现气门顶活塞问题，从零部件质量、设计以及装配工艺等几方面查找原因。
产品质量满足设计要求，但指导正时系统装配的相位理论参数错误，同时装配工艺存在缺陷。
重新计算得出正确的相位理论数据，并设计曲轴锁紧装置，改进了装配工艺，取得了预期的改进效果，该工艺已应用到了生产线上。
关键词：柴油机相位装配工艺Diesel's Timing Analysis and Assembling Technics'ImprovingWu Xiujie 2,Yang Hui 2,Zhu Guohua 1（1.SAIC Group Co.,Ltd.,Technical Center,Shanghai 200438,China;2.Shanghai auto powertrain key laboratory 201804,China ）Abstract:In the design stage of a diesel engine,we faced an issue that the valve bumping the piston,and therefore we analyzed the product quality,design data and the assembling technics.The product quality meets the design requirements,but the theoretic data which guide the timing system was wrong,and also the assembling technics had some defects.We have re-calculated and measured the correct theoretic data,and designed an artificial tool for fixing the crankshaft,and also improved the assembling technics.Finally,we obtained the anticipative effect.And currently,the artificial tool and the technics had been applyed in the production line.Key words:diesel engine,timing,assembling technics 某柴油机配气相位分析及装配工艺改进吴秀杰2，杨辉2，朱国华1（1.上海汽车集团股份有限公司技术中心，上海200438；2.上海市汽车动力总成重点实验室，上海201804）柴油机设计与制造Design &Manufacture of Diesel Engine2016年第4期第22卷（总第157期）来稿日期：2016-05-26作者简介：吴秀杰（1982-），男，工程师，主要研究方向为发动机试制试验。
TJ376QE汽油机可变进气管长度和可变配气相位的研究的开题报告
TJ376QE汽油机可变进气管长度和可变配气相位的研究的开题报告1.研究背景汽车市场日益成熟，消费者对于汽车的要求也越来越高。
高性能、低油耗、低排放成为了现代发动机设计中的重要标准。
然而，这些标准是相互矛盾的，优化发动机设计变得越来越复杂。
因此，研究可变进气管长度和可变配气相位对于提高发动机的燃烧效率、提高燃油经济性和降低污染物排放等方面具有重要的理论和实际意义。
2.研究目的本论文的研究目的是通过实验和分析研究可变进气管长度和可变配气相位对于发动机性能的影响，探讨最优的可变进气管长度和可变配气相位参数的组合，为发动机设计和优化提供理论依据和实际指导。
3.研究计划及内容1)文献综述对于可变进气管长度和可变配气相位的国内外研究现状及相关理论进行综述。
2)发动机调试选择一台标准的TJ376QE汽油机为研究对象，通过改变进气管长度及配气相位来获取不同的发动机性能数据，并对收集的数据进行分析。
3)数据处理及结果分析将实验获取的数据进行数学模型建立，并对得到的结果进行相关性分析以及敏感度分析。
4)总结和展望对于实验结果进行总结，探讨研究的局限性，并提出进一步完善的思路和建议。
4.可行性分析本研究所选择的TJ376QE汽油机为已经成熟的研究对象，并且实验所需的仪器设备和人力物力等方面条件具备。
因此，本研究具有可行性和现实意义。
同时，本研究的结果可以为发动机设计和优化提供理论依据和实际指导，具有一定的应用前景。
5.预期成果本研究所得到的实验数据和分析结果可以为汽车制造厂商和相关研究机构提供参考，为新发动机的研发提供思路和帮助，为高效、低耗、低排放的现代发动机的设计和开发提供理论指导和实践经验。
高性能小型增压汽油机进气道优化设计
高性能小型增压汽油机进气道优化设计随着汽车工业的发展，对于汽车动力性能的要求也越来越高，其中发动机是关键的一个部件。
作为发动机重要的组成部分之一的进气道，对发动机性能有着至关重要的影响。
在小型高性能增压汽油机进气道优化设计中，可采取以下措施来提高汽车的动力性能。
首先，对于进气系统的设计合理性要有强烈的意识。
小型高性能增压汽油机的进气系统应该采用无缝钢管、合金铝管等材质，这些材质具有较好的流动性能和耐久性能，可以有效的提高进气流的瞬间能力和持续时间，从而提高汽车的加速性和功率输出。
同时，在进气系统中应该设置进气管、进气歧管和进气门等组件，形成比较平滑的进气通道，降低进气阻力，增加进气效率。
其次，在高性能小型增压汽油机的进气道优化设计中，进气门选材也具有重要的意义。
进气门是进气系统的核心部件之一，关乎到进气道流量、能量损失等问题。
合适的进气门材质可以有效地提高进气道的流量，并能减少能量损失。
可采用提高进气门面积、降低阻力的方式来增加进气流量，同时，进气门应该采用材质较轻的铝合金等材质制作，从而降低重量，增加小型汽车在高速行驶中的平衡性能和转向性能。
最后，在高性能小型增压汽油机的进气道优化设计中，增压系统也是需要考虑的重要因素。
增压系统能够将进气压力提高，并将更多的空气压入发动机中，使汽车的发动机产生更大的动力。
根据发动机的工作模式，一般分为单涡轮增压和双涡轮增压两种方式。
双涡轮增压的优点是可以提高发动机的最大功率和扭矩，缺点是价格更加昂贵。
因此，在具体设计中应根据汽车的使用场景和乘客需求进行选择。
综上所述，高性能小型增压汽油机进气道优化设计可采取以下措施：采用优质材料制作进气系统，设计合理的进气通道，选择合适的进气门材质和增压系统方案等。
这些措施可以有效提高汽车的动力性能，提升驾驶体验。
同时，进气道优化设计也需要根据实际情况进行调整和优化，保证整车性能的最大化。
除了前述的措施，高性能小型增压汽油机进气道优化设计还可以针对具体问题进行优化，如以下几点：首先，应该考虑到空气流通性能问题。
废气涡轮增压汽油机可变配气相位的优化研究
４ ７５ ６ ．
６ ５ ｍ ｎ增 压基 础再加上可变配气正时后 ， ０ ／ ｉ） ２ ｒ 汽油 机的扭矩和功率 ，都较单纯增压和原机都有大幅度
增加 ， 但充气效率略微有所提高。整体来看 ， 优化后 增压汽油机的性 能 ，在低速段和高速段改善得相对 中速段要 明显 ， 中充气效率 、 其 功率 、 扭矩 的最大增
加一套附加机构 ，同时不需要对原有凸轮轴作太大的 维持原机的参数即可 ； 在高速段（ ０ ６ ５ ｍ ｎ ５ ０ ０ ／ｉ） ６ ２ ｒ 改动 ， 相对而言较好实现， 原理也相对简单网 。
应适当延迟开 闭进气门， 排气门正时基本维持不变 。 优化配气相位后的计算对 比如图 １ 所示。
２５ ６
３ ０ Ｏ ０
（ 当于 ＩＯ早 开 １． （Ａ 。 相 Ｖ ８ 。Ｃ ） ５ Ｉ ＶＣ早闭 １ ． （Ａ） ８ 。Ｃ ） ５
４ ５ ４
（ 当于 Ｅ Ｏ迟开 １。Ｃ ） 相 Ｖ ５（ ， Ａ Ｅ Ｃ迟闭 １ 。Ｃ ） Ｖ ５ （ Ａ）
２５ ６
在本章完成 了可变配气相位优化 的工作 ，配气 相位优化后得到以下结论 ： 其一 ， 是在低速段（ ０ ～３ ０ ｍ ｎ应该适当 １ ０ ０ ／ ｉ） ０ ５ ｒ
能够得到完全地发挥 。 叫
开启 时的曲轴角度 。
若采用可变配气相位技术 ，则可 以使汽油机在 选用这种技术 ，是 因为 ：根据 国内外现有的机 不同工况下采用不同的配气相位 ，以此来满足汽油 构 ， 对进气和排气 凸轮轴实行调节相位 ， 能够非常显
收稿 日期 ：Ｏ １ ｌ一 １ ２ ｌ－ Ｏ １ 基金项 目： 广西 自然科学基金项 目（ 桂科基 ０ ９ ０ ３ ９ １０ ） 作者简介 ： 李露露 （９ ６ ）女 （ １ ８一 ， 壮族 ）广西 河池人 ， ， 硕士研究生 ， 究方 向为 内燃 机节能与排放控制 。 研 ８
CNG发动机稳态匹配试验与配气相位优化
CNG发动机稳态匹配试验与配气相位优化佚名【摘要】对CA6SF2-23NE3和CY4102-N3C两款CNG发动机进行稳态匹配试验，在完成了点火提前角和喷气时间标定后，该两种发动机性能指标均达到使用要求，证实了控制策略和元件选配对于类似CNG机型的通用性。
针对CA6SF2-23NE3机型，对供气、冷却、点火正时部分提出了部件替换方案，降低了整机成本，并根据使用要求将最大转矩转速调整至期望位置。
对CY4102-N3C机型，根据试验数据建立并校验了数值计算模型，进而对配气相位进行了优化。
%The steady state matching test on both CA6SF2-23NE3 and CY4102-N3C CNG engines are con-ducted. After the calibration of their ignition timing and gas injection duration,the performance indicators of two en-gines meet the requirements, verifying the commonality of control strategy and component selection for similar CNG engines. For CA6SF2-23NE3, some replacement schemes for fuel supply,cooling and ignition timing are put forward to reduce engine costs, with the peak torque speed adjusted to desired point. For CY4102-N3C, a numerical simu-lation model is set up and verified according to test data, with its valve timing optimized.【期刊名称】《汽车工程》【年(卷),期】2015(000)008【总页数】5页(P970-974)【关键词】CNG;发动机;标定;外特性;配气相位【正文语种】中文随着能源与环境问题的凸显，内燃机研究者结合各自国情积极开展了多种替代燃料的研究。
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配 气机 构模 拟 结果 表 明 ， 新设 计 的 ３种 凸 轮 型 线 满足 基本 使用 要求 。
４ 优化后 的增压汽油机性 能分析
・
１ ０ ７・
安娜， 等： 某增压 汽 油机 配 气相 位优 化设 计 轮设计 方 法 ， 结 合 原 汽 油 机 配 气 机 构运 动 学 和 动 力 学 分析 结 果 ， 对 该 发 动 机 的 凸轮 型 线 进 行 了 优 化 。 在 优化 设计 中 ， 将 凸轮 型 线 各 段 函数 类 型 的选 取 和 明， 凸轮 型线优化 后进 排气 门的落 座力 、 落座 速 度 相 对 于原 机 较 低 ， 减 小 了气 门 与 气 门 座 之 间 的 冲击
本 文在 Ａ Ｖ Ｌ Ｂ Ｏ Ｏ Ｓ Ｔ和 Ａ Ｖ Ｌ Ｅ Ｘ Ｃ Ｉ Ｔ Ｅ 的平 台上 ，
重 点研 究发 动机 在压缩 比提高 之后 的配气 相 位 的优
化问题 。从而确定既满足使 用性能要求 ， 又满足发
动 机运 转稳 定性 的合 理 的配气相 位 。
机的配气相位进行优化。利用数值模拟的方法优化
２ ． ２ 原机 配气 相位 运动 学及 动力 学性 能分 析
利用 Ａ Ｖ Ｌ Ｅ Ｘ Ｃ Ｉ Ｔ Ｅ软件 建 立 原机 配 气 相位 的运
动 学 及 动 力 学 模 型 如 图 ２所 示 。经 过 模 拟 分 析 可
利用 Ａ Ｖ Ｌ Ｂ Ｏ Ｏ Ｓ Ｔ软 件 建 立 发 动 机 的 仿 真 模 型 如图 １ 所示 ， 选 择 ３个 典 型 工 况 点 （ 表２ ） 对 模 型 进
摘 要： 针对增压汽 油机压缩 比提高后可能 出现 的“ 回火 、 爆 震” 问题 ， 利用 Ａ Ｖ Ｌ Ｅ Ｘ Ｃ Ｉ Ｔ Ｅ和 Ａ Ｖ Ｌ Ｂ Ｏ Ｏ Ｓ Ｔ软件 分别建
立发 动机的配气机构及整机仿真模型 。重新设计气 门重叠角较 小 （ ４ ０ 。 Ｃ Ａ、 ３ ０ 。 Ｃ Ａ、 １ ０ 。 Ｃ Ａ） 的气 门升程 曲线 ， 研 究新 的配气 相位对发动机性能的影响 。模拟结果表 明 ， 优 化后 的凸轮 型线在一 定程度 上改善 了原机 配气机 构的运 动学
和动力学 特性 ； 当气 门重叠角从 ５ ０ 。 Ｃ Ａ到 １ ０ 。 Ｃ Ａ依次减小 时 ， 发动机 的动力性 和经济性相 对于原机 有所提 高 ， 并 在
３ ０ 。 Ｃ Ａ气 门重叠角时达到最优 。 关键词 ： 增压汽油机 ；配气 相位 ； 一维模拟 ； 性能优化 中图分类 号 ： Ｕ ４ ６ ４ ． １ 文献标 识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ ３—１ ９ ８ ０ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ５— ０ １ ０ ７— ０ ４
配气机 构 的运 动学 和动力 学 特性 不仅 可 以降低 发 动
机 的研 发 费 用 ， 还 可 以节 省 人 力 物 力 ， 缩 短 研 发 周
１ 研 究 对 象
研究 对象 为 １ ． ６ Ｌ ４缸 涡 轮增 压 汽 油 机 。该 发
动机 的主要技 术指 标见 表 １ 。
现象。
加速度的设定 目标定为机构运行的平稳性和气 门升 程丰满系数 的合理 性 ， 以凸轮与挺柱 的最大接触应 力、 凸轮的最大允许跃度值 、 凸轮 的曲率半径 、 系数
Ｋ和 最 小弹簧 裕 度为 限制 条件 ， 经 过 多 次调 整 ， 最 终 得 到进排 气 凸轮优 化设 计 方案 。 由表 ４可 以看 出 ： （ １ ） 优化 后 的进排 系统 系数 Ｋ 均满 足 设计 推 荐 值 ； （ ２ ） 优 化 后 的 进 排 气 门 升程 的 丰满 系数稍 有 降低 ； （ ３ ） 优 化 后 的 最 大 跃 度 值 均 在 允许 的范 围 内 ， 且 比原 机 的跃度 小 ， 可减 小 冲击 和 噪 声； （ ４ ） 优 化 后 的进 排 气 凸 轮 与 挺 柱 的最 大 接 触 应 力 与原 凸轮相 比均 有 降 低 ， 并 低 于 材 料 的许 用 接触
根 据发 动 机 “ 高动力 ， 低油耗 ， 低排放 ” 的设 计 宗 旨， 近 年来 在汽 油机 上开 展 了一系 列研究 ， 提 高压 缩 比是最 直接 的优 化方 法 ¨ Ｉ ２ Ｊ 。为 了解 决 由于压 缩 比提 高所 带 来 的 “回火 、 爆震 ” 等 问题 ， 必 须 对 发 动
第 １ ５卷 第 ５期
重庆科 技 学 院学报 （自然科 学 版 ）
２ ０ １ ３年 １ Ｏ月
某增 压 汽 油 机 配气 相位 优 化 设计
安 娜 斯 海 林 邵 毅 明 何 义 团 刘 斌
（ １ ． 重庆 交通 大学 交通运 输 学 院 ，重庆 ４ ０ ０ ０ ７ ４； ２ ． 长安 汽车股 份有 限公 司 ， 重庆 ４ ０ １ １ ２ ０ ）
行验证 ， 试 验数 据及 误差 见 表 ３ 。
知， 原机 的进 排气 系统 的运 动学 及动 力学 特性 良好 。 优化 前后 的凸轮 型线性 能参 数见 表 ４ 。
试验值和计算值 的误差均在 ４ ％ 以下 ， 说 明此
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３— ０ ５—０ ３
基金 ３ ） ； 重庆 交通 大学研究生教育创新基金项 目（ ２ ０ １ ２ ０ １ ０ ２ ） 作者简介 ： 安娜（ １ ９ ８ ８一） ， 女， 河北石家庄人 ， 硕士 ， 研究 方向为代 用燃 料发动机技术。
期， 并 对 发 动 机 的 性 能 优 化 起 到 积 极 的 指 导
作 用 一 。
表１ 发动机主要－ 陛能 参 数
注： 。 Ｃ Ａ 表示 发 动机 的 曲轴 转 角 。
２ 原 机 性 能 分 析
２ ． １ 发 动机 热 力学仿 真
模 型 的计算 精度 较 高 ， 可 以用 于后续 的模 拟计 算 。