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进气管结构对柴油机性能影响的仿真研究

2018-08-04文春林姜泽军陈英杰

装备制造技术 2018年6期

文春林,姜泽军,黄 荣,陈英杰

(1.广西大学机械工程学院,广西 南宁530004;2.常州易控汽车电子股份有限公司,江苏 常州 610010)

进气管的结构对提高柴油机各项性能具有重大意义。对于多缸发动机而言,随着进排气门的开闭,进气管内的气体流动状况非常复杂,容易在管内造成剧烈的压力波动,从而对各缸进气不均匀性造成大的影响。在相同的燃烧条件下,各缸进气量越均匀,柴油机整机性能受单缸的影响就越小。因而,柴油机进气系统的结构设计已成为提升发动机性能的关键技术。

近年来,越来越多的科研人员投入到进气管的研究,研讨进气管对混合气的形成、涡流的产生和各缸均匀性的影响[1-3]。

本文利用BOOST软件建立某四缸柴油机的一维仿真计算模型,并通过试验结果对模型进行验证计算。然后以集气腔容积、管长、管径为变量,研究这些参数对柴油机性能的影响,并选出最优值。

1 B OO S T模型的建立及验证

1.1 搭建一维B OO S T模型

本文研究所用的柴油机是某型4缸柴油机,具体性能参数见表1.

表1 柴油机主要参数

本文运用BOOST软件对柴油机的整机工作过程进行模拟仿真计算,基于柴油机实际工作情况搭建的一维热力学模型如图1所示。

图1 发动机一维模型

1.2 模型验证

本文选取三个转速,在全负荷条件下将功率与扭矩的模拟计算结果与试验结果进行对比,如表2、表3所示。可以看出,计算结果与实验值之间的最大误差为3.03%,说明所建立的BOOST模型能够作为后续耦合仿真计算的基础。……

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