进气歧管设计

本文件所有内容及图片，其所有权归奇瑞汽车有限公司拥有，未经奇瑞汽车有限公司许可，不得以任何形式复制此文件（包括其中部分或整体），以及提供给第三方，否则奇瑞汽车有限公司有权追究其法律责任进气歧管总成设计指南Part Design Guideline of Intake Manifold编 制： 郭 栋 审 核： 江 雪 峰 批 准： 杨 俊 伟 日 期： 2007.9本文件所有内容及图片，其所有权归奇瑞汽车有限公司拥有，未经奇瑞汽车有限公司许可，不得以任何形式复制此文件（包括其中部分或整体），以及提供给第三方，否则奇瑞汽车有限公司有权追究其法律责任目录一 进气歧管概述 (3)1.1 进气歧管的功用................................................................................................................3 1.2适用范围.............................................................................................................................3 1.3 进气歧管的总成结构以及组成. (3)二、进气歧管开发流程 (6)2.1开发流程.............................................................................................................................6 2.2概念设计.............................................................................................................................7 2.3布置设计.............................................................................................................................7 2.4详细设计.. (8)三、进气歧管设计 (9)3.1 设计原则............................................................................................................................9 3.2 分析计算..........................................................................................................................10 3.3 参数选定..........................................................................................................................11 3.4 设计方案的选定..............................................................................................................16 3.5 材料的选择......................................................................................................................16 3.6 技术要求..........................................................................................................................17 3.7 试验验证.. (17)四、进气歧管建模.....................................................................................................17 五、进气歧管的一些先进技术 (19)5.1 我公司应用的一些先进技术..........................................................................................19 5.2 目前在世界上应用的一些先进技术 (22)六、进气歧管开发过程中的问题和解决措施 (26)6.1 进气歧管支架断裂..........................................................................................................26 6.2 摆臂脱落..........................................................................................................................27 6.3 金属进气管和支架断裂..................................................................................................27 6.4 进气歧管总成装配干涉.. (28)本文件所有内容及图片，其所有权归奇瑞汽车有限公司拥有，未经奇瑞汽车有限公司许可，不得以任何形式复制此文件（包括其中部分或整体），以及提供给第三方，否则奇瑞汽车有限公司有权追究其法律责任一 进气歧管概述 1.1 进气歧管的功用简单的来说，进气歧管是将燃油混合气送入发动机缸盖的一个组件，起到引导空气流向的作用。

同时也是其它管路和较小附件的一个支撑体。

一般来说，进气歧管在发动机上的作用主要有三点：（1）发动机动力性能。

进气歧管属于发动机里面一个非常重要的组件，它直接影响到发动机的性能。

当发动机处于大功率的时候，就要燃烧更多的燃油，当然也就需要更多的空气，而另外在怠速稳定时，又需要调节空气量来保证少量燃油的燃烧，从而满足燃油经济性要求，这些都是通过进气歧管的总成系统来调节的。

总之，进气歧管设计的好坏对发动机的输出功率和扭矩有着直接影响。

（2）发动机噪音。

汽车和发动机产生的噪音中，进排气系统传递的压力波占很大比例。

歧管的几何形状对于由压力波产生的频率和振幅有重要的作用。

歧管部分设计要削弱压力波的振幅和作用于特殊的频率成分。

保证能够获得理想的声谱的同时不会对能够提高发动机性能的波产生不利的影响。

（3）发动机的排放。

发动机进气歧管内的非稳态流动的流体对排放水平有重要的影响。

提高涡流比可使燃烧加速并且完全，其结果可导致缸内最高燃烧压力和温度的升高，从而使NOX 的排放明显增加，若减少涡流强度虽然可以减少NOX 的排放，但是势必牺牲柴油机的动力性和经济性。

因此合理组织进气涡流对发动机的性能和排放是很至关重要的。

另外，进气歧管还有一个促进EGR 废气、曲轴箱通风系统混合气与空气的混合作用，保证进气的均匀。

而且对于非增压发动机，它还是一个真空源，为真空系统零件提供真空的作用。

1.2适用范围本设计指南主要针对所有汽车发动机的进气歧管的设计编写的，适用于所有汽车发动机的进气歧管的设计。

1.3 进气歧管的总成结构以及组成进气歧管的结构是根据发动机的类型、布置形式以及其他一些因素决定的，不同类型的发动机对进气歧管的要求不一样，所以其结构也是不同的。

根据现有的发动机的类型，分为以下两类介绍：本文件所有内容及图片，其所有权归奇瑞汽车有限公司拥有，未经奇瑞汽车有限公司许可，不得以任何形式复制此文件（包括其中部分或整体），以及提供给第三方，否则奇瑞汽车有限公司有权追究其法律责任1.3.1汽油机1.3.1.1 自然吸气式1.3.1.2 增压式1.3.3柴油机1.3.3.1 一般柴油机的进气歧管本文件所有内容及图片，其所有权归奇瑞汽车有限公司拥有，未经奇瑞汽车有限公司许可，不得以任何形式复制此文件（包括其中部分或整体），以及提供给第三方，否则奇瑞汽车有限公司有权追究其法律责任1.3.3.2 带有可变涡流控制系统的柴油机进气歧管本文件所有内容及图片，其所有权归奇瑞汽车有限公司拥有，未经奇瑞汽车有限公司许可，不得以任何形式复制此文件（包括其中部分或整体），以及提供给第三方，否则奇瑞汽车有限公司有权追究其法律责任二、进气歧管开发流程 2.1开发流程本文件所有内容及图片，其所有权归奇瑞汽车有限公司拥有，未经奇瑞汽车有限公司许可，不得以任何形式复制此文件（包括其中部分或整体），以及提供给第三方，否则奇瑞汽车有限公司有权追究其法律责任2.2概念设计在概念设计阶段，设计人员主要做的就是根据前舱布置空间布局，加上设计输入建立一个进气管的概念模型。

这个概念模型只是因为布置需要而建立的模型，所以比较简单，而且不需要带很多特性信息。

我们需要的设计输入主要包括进气管与缸盖接触面的法兰面形状，进气管气道长度、气道截面和稳压腔大小等参数。

其中进气管气道长度、气道截面和稳压腔大小等参数是根据发动机的性能设计要求，经验积累或者其它的进气管参考特征，再加上由CAE 计算部门根据发动机设计参数和指标，初步制订的。

概念设计阶段输入1、缸盖进气面形状和固定螺栓孔位置2、节流阀体安装法兰的位置3、进气歧管周围件位置确定4、CAE 提供进气歧管一维计算参数：进气歧管长度、截面积、稳压腔大小 概念设计阶段输出1：确定进气管气道 2：确定进气歧管结构形式 3：确定进气歧管的技术方案2.3布置设计然后我们转入较为详细的布置设计阶段。

由于到此阶段时，发动机大部分件的概念模型都已经完成，发动机的布局已经基本定型了，现在所做的都是细化工作，解决相关的干涉问题等。

在这个时候我们就开始考虑并确定进气管的形式是整体式还是分体式，另外进气管缸盖进气面形状和固定螺栓孔位置，节流阀体安装法兰的位置，进气歧管周围件位置等都将确定，实际上一个较为详细的进气管外形轮廓基本上已经出来了。