张超，王宏大，马勇，刘志

（1.安徽江淮汽车集团股份有限公司，安徽 合肥 230000；2.安徽工程大学，安徽 芜湖 241000）

某发动机排气系统CAE分析

张超1，王宏大1，马勇1，刘志2

（1.安徽江淮汽车集团股份有限公司，安徽 合肥 230000；2.安徽工程大学，安徽 芜湖 241000）

文章利用AVL-Fire软件对某汽油机排气后处理系统进行CFD分析。首先进行了排气系统稳态分析，随后对载体压力降进行验证，最后进行排气系统瞬态分析。结果表明：排气系统稳态分析得到的各项指标均满足设计要求；压力降计算结果和输入压力降偏差在4%左右，计算结果可靠。

均匀性系数；中心率；压力降

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.02.061

CLC NO.:U467.3Document Code:AArticle ID:1671-7988 (2017)02-182-03

前言

随着环境污染的日趋严重，各国都对汽车排放提出了日益严重的要求[1～2]。汽油机排放污染物中主要有HC和CO等，为了降低汽油机排放污染物，目前主流汽车厂家和后处理供应商均选用TWC（三元催化器）技术[3]。为了降低汽油机的排放，在催化器体积一定的前提下，主要是通过提高三元催化器的转化效率和寿命的措施来达到目标[4]。

在排气系统设计过程中，需要重点关注四个方面的指标。分别是气体在载体内部的流动均匀性、气体在载体内部的速度中心率、氧传感器位置、排气系统压力降。

1、模型建立

1.1 数模

图1 排气系统结构图

该汽油机排气系统结构见图1。排气系统有四个入口，分别为BC_1、BC_2、BC_3、BC_4，四个排气支管汇集后进入排气管路，在催化剂前后分别布置有前氧传感器和后氧传感器，催化剂分为两段，分别是TWC1和TWC2。图中BC_OUT为出口位置。

1.2 边界条件

（1）稳态分析边界条件：对于催化器最重要的工况是最大体积流量工况点,因此本文分析采用发动机额定工况点。……