-B15发动机进气系统设计及分析
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0382018.11图1 GW4B15发动机CVVL技术通过偏心轴、调节臂和中间摇臂控制气门升程(图4)。
首先,控制器通过程序精准控制CVVL电机,再通过蜗轮和蜗杆机构驱动偏心轴转动。
偏心轴顺时针旋转时,调节臂推动中间摆臂向左运动,升程变小;偏心轴逆时针旋转时,调节臂推动中间摆臂向右运动,升程变大。
此款发动机采用顶置喷油器设计,可以更好地提升排放标准;使用双节温器设计,使得缸盖和缸体分开进行散热,可有效控制发动机整体温度变化。
同时,缸盖中还集成了排气歧管,使得发动机在冷起图2 增压进气系统结构图3 CVVL结构图5 变排量机油泵组成图图4 CVVL组成部分6.变排量机油泵二级可变排量机油泵,通过改变压缩腔室的容积,实现低速阻力减小的目标。
其可以有效减少溢流功率损失、减小油液发热功率损失、提高容积效率并降低1%~2%的CO 排放量(图5)。
小排量泵油的工作原理为:在发动机起动后,主油道机油进入调压腔1,经过通电后打开的电磁阀流到调压腔2,推动旋转定子并压缩弹簧,使叶片油泵趋向同心达到小排量泵油。
大排量泵油的工作原理为:在发动机起动后,转速达到3 000 r/min 时,电磁阀断电,调压腔1和调压腔2间的油路截止,调压腔2内的压力油并流入油底壳泄压;旋转定子依靠弹簧回位,使叶片泵趋向于离心实现大排量泵油。
二、GW4C20NT发动机图6 GW4C20NT发动机图7 电动废气旁通阀调节器在对车辆点火系统进行检测维修时需要注意以下几点:车辆必须在熄火后进行相关数据的测量和检查;测量电阻时,必须断开车辆的蓄电池连接;在进行跳火测试时,必须使用测火器进行;对点火线圈进行检查维修时,一定要注意防止高压触电的发生。
2.燃油供给系统GW4C20NT发动机的燃油供给系统由低压油泵、外置滤芯、连接管路、高压油泵、高压油轨和喷油器组成,其中低压油泵安装在L型油箱内。
如果燃油供给系统出现故障,在维修时需要注意以下几点:禁止给溢流阀线圈直接加12 V电压测试;安装高压油泵时应转动曲轴,使四角凸轮平面对正油泵柱塞;安装高压油泵时,应检查滚轮挺柱是否安装到位;拆卸部件前应释放汽油压力;安三、电子换挡系统1.电子换挡系统哈弗F7车型采用了全新的电子换挡系统,换挡过程全部实现电子化,放弃了以往的拉线式换挡机构,所以响应时间更快,换挡器体积也变得更小巧。
汽车发动机试验室通风系统设计【摘要】汽车发动机试验室的通风系统对于发动机试验有重要作用,本文介绍了一种发动机试验室通风系统设计方案,分析了试验室的总体布局、热负荷,说明了通风系统的工艺要求、设计原理和控制逻辑。
【关键词】发动机;自动控制;空调系统;混风;微负压1 前言发动机是汽车的心脏,开发出质量好性能优的发动机一直是我们的追求。
本文以中国第一汽车股份有限公司技术中心发动机试验室为例,介绍通风系统的设计原理和特点。
为保证发动机试验室处于设定的温度范围内,同时保证室内空气新鲜,试验技术人员自主设计并订制了试验室通风系统设备。
2 工程概况中国第一汽车股份有限公技术中心发动机试验室共分为三层,一层为台架基础和排风设施,二层为试验间,三层为试验设备。
试验区共有发动机试验间35个,其中常规试验间的尺寸为4700*6500*4200,体积为128m3。
试验间内每小时至少换气30次,则每小时的最小新风量为128m3*30=3840m3。
为防止试验间内有害气体溢入控制间,要求试验间气压低于控制间气压10-35Pa,形成试验间内的微负压状态。
为保证试验间内的仪器设备正常工作,温度要求控制在5℃-35℃之间。
由于试验室电负荷有限,所以机组的电加热功率不可以超过80kW。
3 通风系统结构通风系统由过滤段、混风段、加热段、表冷段和送风段组成。
通风系统过滤段设计为二级过滤,初效过滤器和中效过滤器。
混风段在过滤段之后,供新风和回风混合,然后进入试验间。
混风段设有检修门。
加热段使用管状电加热器,表冷段使用冷冻水做冷媒。
加热段和表冷段设有观察窗口。
送风机可以进行变频控制,设计送风机最大风量为23000 m3/h,即满足试验间-10Pa~-35Pa的微负压要求。
送风段设有检修门。
4 空调系统负荷说明(极限工况)发动机试验室原有通风设备不能控制试验室温度和压力,在夏季,室外高温新风直接吹入试验间,且试验间内发动机散热量很大,导致试验间内夏季超温。
CFM56-5B型发动机启动原理和启动中常见故障分析1. 引言1.1 介绍CFM56-5B型发动机CFM56-5B型发动机是由法国赛峰和美国通用电气公司联合研发的一种先进的喷气式发动机。
该发动机是CFM国际公司推出的CFM56系列发动机的一员,也是民航飞机和军用飞机广泛采用的发动机之一。
CFM56-5B型发动机采用了先进的技术,具有高效率、可靠性高和维护成本低等特点。
它适用于多种型号的飞机,如空中客车A320系列飞机、波音737-300/400/500系列飞机等。
CFM56-5B型发动机在航空领域具有重要的地位,被广泛应用于民航客机和军用运输机等领域。
CFM56-5B型发动机的设计和制造符合国际航空工业标准,具有高度的可靠性和安全性。
它在飞行中表现稳定,能够提供持续的动力输出,确保飞机安全起飞、飞行和降落。
CFM56-5B型发动机的性能优越,使得飞机的运行效率得到明显提高,为航空公司节约成本,提高运营效益。
CFM56-5B型发动机是一款性能优越、可靠性高的先进喷气式发动机,为航空业的发展和飞行安全做出了重要贡献。
1.2 引言CFM56-5B型发动机是由CFM国际公司研发生产的一款双转子高涵道比涡扇发动机,广泛应用于民用飞机上。
该型号发动机具有高效率、可靠性高等优点,被广泛用于中短程飞机中。
CFM56-5B型发动机的引擎核心由高压压气机、高压压气机、高效率的燃烧室和高推力的喷气口等组成,这些部件的精准配合使得该型号发动机在启动过程中表现出色。
在飞机起飞前,CFM56-5B型发动机的启动过程非常关键。
燃油泵将燃油喷入燃烧室,同时空气增压器为整个系统提供必要的氧气。
接着,点火系统点燃混合气体,引起燃烧,产生高温高压气体推动涡轮旋转,最终带动整个飞机起飞。
在CFM56-5B型发动机启动过程中,也会出现一些常见故障,比如点火系统故障、燃油系统故障等。
这些故障一旦发生,可能会导致发动机启动失败,进而影响飞机的正常起飞。
本田125cc发动机进气管长度仿真与优化设计刘敏杰;王磊;吕江毅【摘要】以本田节能竞技大赛使用的本田125cc排量的摩托车发动机为研究对象,在GT-POWER中建立单缸汽油机仿真模型进行发动机工作过程仿真,分析不同进气歧管长度对发动机动力性能和节油性能的影响极其规律,并且通过台架试验进行验证,最终优化出合适长度的进气管。
%This paper simulates the working process of the Energy-saving vehicle’s engine using the software of GT-Power.After verifing the accuracy of the simulation,it uses the model to calculate and analyze the effects of the lengths of engine intake pipes on power performance,and obtains some influence regulations,which are verified by the test results.【期刊名称】《汽车实用技术》【年(卷),期】2016(000)012【总页数】3页(P58-59,62)【关键词】节能车进气管;性能优化;GT-POWER【作者】刘敏杰;王磊;吕江毅【作者单位】北京电子科技职业学院,北京 100176;北京电子科技职业学院,北京 100176;北京电子科技职业学院,北京 100176【正文语种】中文【中图分类】U464.171刘敏杰,王磊,吕江毅(北京电子科技职业学院,北京 100176)CLC NO.: U464.171 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2016)12-58-03本节能车是为参加HONDA节能竞技大赛专门制定的一款赛车,比赛的基本要求是让参赛队伍自主设计并制作一款参赛车辆,按照比赛规定的平均时速(约为25~30km/h)在规定的跑道上行驶,最终以车辆行驶的全程能耗来评价车辆的性能。
1发动机概述和前期立项本文将为大家介绍的江淮1.5TGDi GREEN JET系列发动机(以下均简称为1.5T发动机)对于江淮这个品牌来说是一款具有里程碑意义的产品。
它是江淮在2009年开始研发,历经5年时间所推出的一款正向研发的小排量涡轮增压汽油发动机,并且基于这个发动机平台,日后还能推出更多不同系列的机型。
而与此同时,与之匹配的还有一款同样自主研发的6速双离合变速箱。
该1.5T发动机拥有诸如正时链条、缸内直喷等当下流行的配备,并且未来还有望增加自动启停、混合动力系统等新技术,潜力很大。
已上市的江淮S5是首款搭载1.5T发动机的车型,之后还有望会用在瑞风A60、瑞风S7等车型上。
● 1.5TGDi发动机的由来:2009年立项,2013年底正式推出。
为何选择1.5升作为发动机排量基准?江淮1.5TGDi发动机(发动机代号HFC4GC1.6D)的研发项目最早于2009年9月立项。
于2013年12月研制成功并实现量产。
之所以选择1.5升作为排气量的研发标准是为了考虑到降低车辆的消费税。
根据2008年9月1日起公布的《乘用车消费税税率》显示,排气量在1.0升以上至1.5升(含1.5升)的税率为3%,而排气量在1.5升以上至2.0升(含2.0升)的税率为5%,这也是为什么诸多中国品牌车型使用1.5T的发动机的原因。
目前诸多中国品牌车企推出了配备1.5T发动机的SUV车型,如比亚迪S7、哈弗H6等,价位多集中于10-15万元之间,而合资品牌在1.4T和1.5T这两个级别上也有许多产品,这种趋势是在保证较低消费税率的情况下获得最大的动力性能,从而获得更强的市场竞争力。
● 江淮自主发动机现状:共有3个发动机平台。
江淮目前共有三个汽油发动机平台,分别命名为A、B和C,A平台代表的是2.0升直喷机型,B代表1.5升以下的自然吸气发动机,C平台便是现有的这款机型。
厂家将这款机型命名为GREEN JET系列,对于JET的解释,工程师表示这是Jianghuai Engine Technology的缩写,表明其自主研发的“身份”。
工 业 技 术C F M56-5B发动机由C F M I公司研制,是唯一一种能用于A320系列各型飞机的发动机。
CFM56-5B发动机的高可靠性,较长的在翼时间和较低维护成本使其倍受航空公司的青睐。
V B V系统作为重要的发动机空气系统,在发动机运转时起重要作用。
1 VBV系统组成和工作原理为了提高发动机性能,防止喘振的同时,其主要的采用了可调镜子叶片VS V协同与可变放气活门V B V系统的就是CFM56-5B发动机。
而VBV系统是位于风扇框架中的盒结构上的,同时又包括了止档机构、主V BV活门、柔性软轴、燃油齿轮马达、11个随动的活门以及一个线性反馈传感器RVD T(如图1所示)。
E C U控制这12个V B V活门开、关或是保持在某个中间位置。
E C U控制H M U给出不同的燃油压力到燃油传动马达,传动马达的运动引起V B V活门的作动,使V B V活门到达某个指定位置;这12个V BV活门都是机械同步作动的;在工作结束时由止动机构来限制VBV活门的位置;VBV位置传感器提供一个反馈信号给E C U。
当放气活门打开时,一部分增压器出口空气经放气活门排出到外函道。
使增压器的空气流动阻力减小,轴向分速度和流量系数随之增大,气流攻角减小从而避免发生了喘振。
同时由于VBV放气,高压压气机各级空气流量减小,气流轴向分速度减小,从而避免了高压压气机因流量系数过大而出现涡轮状态。
2 VBV系统可能出现的故障及原因V B V系统常见的故障有活门卡阻、柔性轴打滑、止动机构卡阻、齿轮马达漏油等故障,原因分析如下。
2.1某公司飞机航后飞行员反映飞行中听到右发放炮声,并有排气温度(E G T)超温打开发动机检查,发现在9点半钟位置,一根连接VBV活门的柔性软轴绞断,检查V B V活门有卡阻现象。
C F M56-5B发动机V B V系统工作原理及故障分析吴鑫睿(东航工程技术公司 上海 201300)摘 要:从可变放气活门系统(VBV)的组成和工作原理入手,分析了导致该发动机VBV系统出现故障的各种原因,并提出了解决措施。
某1.5L自吸发动机性能提升及降油耗潜力研究发布时间:2023-02-20T00:57:05.700Z 来源:《科学与技术》2022年19期作者:李家雄[导读] 为降低发动机燃油消耗,提升发动机动力性,通过更换高压缩比活塞、较大MOP进气凸轮轴及VVT链轮,结合DVVT技术在自然吸气发动机上实现了进气门晚关的阿特金森循环。
李家雄三一海洋重工有限公司摘要:为降低发动机燃油消耗,提升发动机动力性,通过更换高压缩比活塞、较大MOP进气凸轮轴及VVT链轮,结合DVVT技术在自然吸气发动机上实现了进气门晚关的阿特金森循环。
与原机性能相比,万有特性油耗整体降低4%到10%,发动机最大净功率由70kw@5800rpm大幅提高到78kw@5800rpm,发动机排放等也满足设计要求。
关键词:阿特金森;燃油消耗率;最大净功率;Study on performance improvement and fuel consumption reduction potential of 1.5L engineAbstract:To reduce the engine fuel consumption, by replacing the piston with high compression ratio, the intake camshaft with long intake duration and the VVT sprocket, combined with DVVT technology, the Atkinson cycle of late intake valve closing was realized on the naturally aspiratedpared with the original performance, the overall fuel consumption of all characteristics is reduced by 4% to 10%, and the maximum net power of the engine is greatly increased from 70kW @5800rpm to 78kw@5800rpm.Key words: Atkinson;Fuel consumption rate;Maximum net power;1.引言在自然吸气汽油机上面,限制燃油经济性及动力性提高的问题主要有以下几个:(1)压缩比偏低。
---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------ 发动机进气控制系统的设计和软件的编程摘要发动机每次循环吸入的新鲜空气质量随环境状态变化而变化,发动机进气过程的充气量和充气效率随环境状态变化而变化,明显影响发动机性能。
研究表明,进气压力每升高lkPa则发动机扭矩增加约0.12%,进气温度每升高lK则发动机的功率约下降0.5%[1],,进气中的水分对发动机的功率影响很小,但对于排放尤其是氮氧化物的影响是不可忽视的。
研究发动机进气状态对发动机性能的影响,以及对发动机进气状态进行控制具有十分重要的意义。
8349本文建立系统模型。
设计出发动机进气处理装置,通过此系统的PI D控制调节发动机进气温度、压力和相对湿度,使之能够满足发动机性能试验的大气环境。
应用组态软件对发动机进气处理系统进行动态仿真。
关键词:发动机进气系统,空气调节,PID控制方1 / 11法,组态软件毕业设计说明书(论文)外文摘要TitleEngine intake air test control system design andsoftware programmingAbstractEngine each cycle inhalation of fresh air quality varies with the state of the environment, inflation and the volumetric efficiency of the engine intake process with the state of the environment changes significantly affect the engine performance.Studies have shown that the inlet pressure is increased by lka the engine torque increase of about 0.12%, the intake air temperature is increased lK engine power declined by about 0.5% , the water intake of the engine powerlittle effect, but for emissions, especially the impact of nitrogen oxides can not be ignored.Research engine intake status on engine performance, as well as the state of the engine intake control is of great significance.Established a system model. The design of the---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------engine air handling installations, through the PI D control to adjust the engine intake air temperature, pressure and relative humidity, and enable it to meet the atmospheric environment of the engine performance e the application of software dynamic simulation engine controls, air handling systems.发动机状态参数对发动机性能的影响是非常重要的。
CFM56-5B发动机空气系统简介及相关改装工作摘要:飞机发动机是飞机的心脏,重中之重。
所以飞机发动机的维修十分重要,不可马虎。
本文以CMF56-5B发动机为例,从空气系统的原理入手,剖析CFM56-5B发动机空气系统的一些相关的维护工作的重点和难点,为我国的飞机维修事业略尽绵力。
关键词:CFM56-5B发动机;空气系统;可变放气活门CFM56-5B发动机气流从进气道进入分为两股,一股是内涵道气流,内涵气流经过低压压气机,到高压压气机,增压后的空气进入燃烧室燃烧,燃烧后气体膨胀,通过后面的高压涡轮和低压涡轮做功,最后从尾喷排出。
低压涡轮通过低压转子带动低压压气机和风扇叶片,高压涡轮通过高压转子带动高压压气机。
如此循环往复,使发动机产生功率。
内涵气体是用于产生功率。
大多数气体是通过外涵道,经风扇叶片从导向叶片吹出来。
CFM56-5B发动机推力80%来源于外涵道,由风扇叶片提供。
飞机着陆的时候,发推打开,影响外涵道气流,是外涵道气流反向喷出,产生反向推力,使飞机减速。
发动机空气系统主要功能:1.提供推力和气源。
发动机气源供以下系统:引气(5级和9级压气机);进气道防冰(5级压气机)2.提供内部和外部冷却轴承封严轴向力平衡,冷却的目的:一些部件例如燃烧室,高压涡轮叶片,环境温度较高,超过自身熔点,所以有必要进行冷却防止部件损伤。
高压涡轮机匣冷却空气来自4级和9级引气,低压涡轮机匣冷却空气来自风扇空气。
3.间隙控制,提高涡轮工作效率。
涡轮叶片与机匣之间存在间隙,间隙过小,则叶片可能与机匣碰撞,间隙过大,则过多的空气流失,降低效率。
通过控制间隙以获得最佳的发动机性能。
冷空气进入低压和高压涡轮机匣,通过热膨胀冷收缩的原理来控制机匣与叶片间的间隙。
这里引入两个概念:ECU:发动机控制组件,负责发动机控制的计算和发动机状态的监控,相当于发动机的大脑;HMU:液压机械组件,将ECU给出的电信号转换为液压信号驱动各个活门与作动筒以实现对发动机的控制;如果说ECU是发动机的大脑,HMU好比是发动机的手。
4V105柴油机四气门缸盖进气道的设计研究台上进行),多次修正的方法进行设计,而且还需要通过多次整机性能试验来验证与选择设计方案,在设计开发中存在着较大的盲目性与局限性,不仅设计开发周期长,耗费大,而且较难得到理想的方案。
同时,由于气道形状复杂,在二维的工程图纸上难以准确表达,往往只能直接根据实物模型进行制造,这对保证设计制造的高质量是十分不利的【40l。
气道复杂外表面形状的准确描述定义是进行气道气体流动数值模拟计算的前提条件,直接影响着气体流动数值模拟计算的结果。
目前对于气道的外形的描述通常采用非均匀有理B样条(NURBS)方法。
NURBS方法是关于产品模型数据围3.6进气道布置方案(a)图3.7进气道布置方案(b)交换与描述的国际标准STEP中定义工业产品几何形状的唯一数学方法。
NURBS曲线可通过修改控制点和修改权因子来灵活改变形状,对插入点修改、分割和几何插值等处理较为有利。
现在许多CAD支撑软件都已经具备了应用NURBS方法来表示和处理曲线和曲面的功能,关键的问题在于就是如何将所提供的功能很好地应用于具体问题。
对于气道的三维造型设计的一般做法是给定气道的若干截面,再按照给定的规则整体性生成外表面。
从一些文献i4l,42】中可以知道这一方法对于硕士学位论文一般气道可以取得较好的效果,由于本柴油机没有采用螺旋进气道,所以可以用这种方法直接建模。
在Pro/E中所建模型如图3.6和图3.7所示。
3.5进气道阳模和石膏模型的制作3.5.1进气道阳模的烧制快速成型制造技术是20世纪80年代末才发展起来的数字制造工艺技术,它把零件的三维数字模型先进行离散化,然后按照数字积分的思路进行逐层加工。
快速成型制造技术是计算机技术、数控技术、材料科学、激光技术和机械工程技术集成的结晶。
激光选区烧结(SelectiveLaserSintering)是借助精确引导的激光束使材料粉末烧结或熔融后凝固形成三维原型或制件。
GW4G15T/4G15B 增压汽油发动机特点介绍GWM‐PPT V2010.1目录GW4G15T/4G15B发动机概述一、GW4G15T/4G15B发动机概述二、GW4G15T/4G15B发动机参数及图片三、GW4G15T/4G15B发动机特点2011‐5‐11 2GWM‐PPT V2010.1一、GW4G15T/4G15B发动机概述GW4G15T/4G15B发动机与GW4G15发动机属于同一平台产品,是在GW4G15发动机的基础上开发出带废气涡轮增压台产品是在GW4G15发动机的基础上开发出带废气涡轮增压的汽油发动机,为直列四缸、双顶置凸轮轴、16气门、强制水冷;仍然采用可变气门正时(VVT)、电子节气门、多点燃油喷射等先进技术。
由于采用废气涡轮增压技术,发动机的输出功率及热负荷较大,因此对GW4G15T/4G15B发动机的曲柄连杆机构、进排气系统、润滑及冷却系统进行了相应的优化或变更,具体变化详见后附章节。
GWM‐PPT V2010.1 GW4G15B与GW4G15T发动机整机结构相同,主要区别GW4G15B与GW4G15T发动机整机结构相同主要区别是两种机型的涡轮增压器的增压比不同,GW4G15B发动机涡轮增压器的增压比大于GW4G15T发动机,所以输出功率和扭轮增压器的增压比大于GW4G15T发动机所以输出功率和扭矩大于GW4G15T发动机。
GW4G15T发动机主要搭载长城公司的腾翼C50、腾翼V80GW4G15T发动机主要搭载长城公司的腾翼C50 腾翼V80 车型;GW4G15B发动机主要搭载哈弗H6车型。
4GWM‐PPT V2010.1 GW4G15T与4G15B发动机搭载车型照片哈弗H6 腾翼V80 腾翼C50GWM‐PPT V2010.1二、GW4G15T/4G15B参数及图片机型GW4G15T GW4G15B 四冲程、水冷、直列、屋脊型燃烧室、多点电子燃油喷射16气门双顶置凸轮轴多点电子燃油喷射、16气门、双顶置凸轮轴、型式正时链条传动、可变气门正时、涡轮增压、进气中冷、压力与飞溅复合式润滑气缸数4 缸径×行程(mm)75×84.7 排量(L) 1.497 额定功率98/5600 110/5600 (kw/r/min)最大扭矩188(2000-4500)210(2200-4500)(N.m/r/min)(N m/r/min)6GWM‐PPT V2010.1 机型GW4G15T GW4G15B 怠速稳定转速(r/min)700±25 燃油牌号(ROM)≥93 进气门间隙(mm)冷态0.18-0.24 排气门间隙(mm)冷态0.28 0.34 0 28-0 34 主油道机油压力(kpa)800rpm ≥80;3000rpm ≥300 SL级或以上,粘度为10W-30(冬)机油牌号:15W-40(夏)5W-30(高寒)3.9±0.1(不更换机油滤清器)4.2±0.1 3 9±0 1(不更换机油滤清器)4 2±0 1 机油加注量(L)(初次加注机油/更换机油滤清器)节温器开启温度(℃)80-84 80 84 7GWM‐PPT V2010.1 发动机主视GW4G15T/4G15B发动机主视图气缸盖罩组件发电机总成正时罩盖前悬置支架水泵带轮减震皮带轮总成GWM‐PPT V2010.1 GW4G15T/4G15B发动机后视图冷却液温度传感器凸轮轴相位传感器出水总管增压器总成暖风回水管废气旁通阀连接管供热水管压壳压力连接管增压压力控制器GWM‐PPT V2010.1 GW4G15T/4G15B发动机左视图曲轴箱强制通风胶管进气温度压力油轨总成传感器进气歧管总成电子节气门总成暖风回水管节温器盖机油冷却器出水软管机油冷却器进水软管机油冷却器总成GWM‐PPT V2010.1 GW4G15T/4G15B发动机右视图涡轮增压器总成排气歧管装饰罩旁通阀涡轮增压器装饰罩GWM‐PPT V2010.1 GW4G15T/4G15B发动机俯视图点火线圈曲轴箱强制通风胶管加油口盖总成曲轴箱强制通风阀增压器真空阀连接管油轨组件节气门总成GWM‐PPT V2010.1三、GW4G15T/4G15B发动机特点第一节进排气系统为满足GW4G15T/4G15B发动机性能需求及整车布置的要求,对进排气系统进行重新设计。
课程论文题 目:B15发动机进气系统设计及性能分析学生姓名:学 院:能源与动力工程学院班 级:交通运输09-3指导教师:高志鹰 副教授2012年12月28日学校代码: 10128 学 号: 2内蒙古工业大学课程设计(论文)任务书课程名称:汽车电子控制技术学院:能源与动力工程学院班级:交通运输学生姓名: ___ 学号:200 指导教师:高志鹰一、题目B15发动机进气系统设计及性能分析二、目的与意义根据《汽车电子控制技术》课程学习的知识,系统分析B15发动机进气系统设计及性能同时结构组成及基本的工作原理,掌握汽车电子控制系统的基本结构与原理三、要求(包括原始数据、技术参数、设计要求、图纸量、工作量要求等)根据参考文献,系统学习并分析B15发动机进气系统结构组成及基本的工作原理;按照《内蒙古工业大学课程设计说明书(论文)书写规范》撰写课程论文。
四、工作内容、进度安排12月21日—12月22日:根据任务书要求,查阅、学习相关参考文献;12月22日—12月23日:提交论文提纲;12月23日—12月25日:根据指导教师修改后的论文提纲撰写论文初稿;12月25日—12月26日:根据指导教师对论文的修改意见修改论文;12月26日—12月28日:提交论文,答辩五、主要参考文献[1]胡军义. 柴油机废气再循环(EGR)电控系统控制策略的研究[D].合肥工业大学,2008.[2] 古国栋.柴油发动机废气再循环系统(EGR)热交换器仿真模拟与结构设计[D].华中科技大学,2007.审核意见同意。
系(教研室)主任(签字)指导教师下达时间 2009年 12月 18日指导教师签字:_______________摘要近年來,随着经济的发展,汽车行业也发生了日新月异的变化。
目前,对发动机的设计除了要达到汽车的动力性、经济性指标外,还需要满足其排放及噪声的要求,因此有必要对发动机的进排气系统进行深入的研究。
进气系统主要包括进气歧管前的管路和进气歧管两部分,其中歧管前的管路起降低进气噪声的作用。
如何合理的设计进气系统的元件,分析其综合性能,是目前工程项目中研究较多的课题。
首先,本文介绍了可变气门正时与可变进气歧管技术的原理,在GT-Power软件中建立B15发动机模型,并利用试验数据完成模型的标定,使其误差不高于5%,以用于后续的仿真计算。
为了设计进气系统的消声元件,对赫姆霍兹谐振腔、1/4波长管和空气滤清器的参数灵敏性进行计算分析,总结参数变化对消声性能的影响规律。
详细阐述进气消声元件的设计流程和方法,提出具体的设计方案,并针对方案中某转速下个别阶次噪声高于目标值的问题,对消声元件进行优化。
优化后的进气系统进气口噪声明显改善,压力损失不高于 2.5kPa,符合目标值要求,优化效果良好。
其次,为了分析进气歧管的性能,本文提出3种方法:利用零维或一维模型做简化处理、利用CFD软件完成稳态或孤立瞬态的计算以及利用一维和三维软件进行耦合分析。
通过比较3种方法的优劣,发现利用软件的耦合可以在计算过程中获得实时的边界条件,有较高的准确度。
本文重点阐述利用GT-Power件和STAR-CCM+软件进行耦合设置需要解决的关键问题,并在此基础上完成模型的计算。
最后,为了更好的评价进气消声元件的优劣,利用GT-Power软件中耦合后的模建立汽车加速行驶车外噪声仿真模型,计算得到进气系统的最大噪61.8dB(A),其对通过噪声的单独贡献率满足目标要求。
关键词:进气系统;消声元件;加速行驶车外噪声;仿真与优化ABSTRACTWith the development of economy, the automobile industry has been changing with each passing day. At present, the design of engines must meet the criteria of emission and noise level besides the power performance and economy, which makes it very necessary to make an exhaustive study on engine intake and exhaust systems. The intake system is made up mainly by inlet manifold and the pipe before inlet manifold. The pipe before inlet manifold can cut down the induction noise. How to design the intake system components and analyze the combination property is a topical issue of the current engineering projects.Firstly, the principles of variable valve timing and variable intake manifold are introduced, then the simulation model of B15 engine is established in GT-Power, after which the model is calibrated by the test results and the error is less than 5%-This lays preliminary groundwork for the subsequent calculation, the parametric sensitivity of Helmholtz resonator, 1/4 Wave tube and air cleaner is calculated, and the influence of parameter changing on Acoustic attenuation performance is summarized, based on which the silencer elements of intake system are designed. The design procedure and method of silencer element are explained thoroughly, and the detailed design scheme is put forward.Secondly, three methods are put forward in this thesis to analyze the performance of inlet manifold,and they are simplified simulation built up with zero or one dimensional models, steady or transient calculation by CFD and coupled simulation by one dimensional with three dimensional software. After the comparison of these three methods, it is found that the coupling process can provide more accurate boundary conditions for the calculation. The problems of coupling between GT-Power and STAR-CCM+ are solved, and then the simulation is carried out. Then the velocity field of every branch pipe in different time is analyzed, and the suggestion is that the curvature of the branch pipe should be reduced.Lastly, in order to evaluate the performance of the silencer elements, the acceleration running noise model is built up based on the coupling model. The result shows that the noise of the intake system is lower than 61.8dB(A),which satisfies the demand for contribution rate to the acceleration running noise.Key Words: Intake system; silencer element; couple; acceleration running noise;simulation and optimization目录第1章绪论 (7)1.1研究背景 (7)1.2研究现状 (8)1.2.1国外的研究概况 (8)1.2.2国内的研究概况 (9)第2章B15发动机进气消声元件设计 (10)2.1进气系统概述 (4)2.1.1进气系统结构及工作原理 (4)2.1.2进气噪声的产生机理 (11)2.2进气消声元件优化 (12)第3章B15发动机进气系统性能分析 (14)3.1进气歧管流场分析模型的建立 (14)3.1.1计算流体力学基本理论 (14)3.1.2进气歧管流场分析方法 (14)3.2汽车加速行驶车外噪声分析 (9)3.2.1理论介绍 (16)3.2.2模型的建立 (17)3.2.3结果分析 (18)第4章总结与展望 (19)4.1全文总结 (19)4.2展望 (15)参考文献 (15)第1章绪论1.1研究背景近年来,各个国家都对汽车噪声提出了越来越高的要求,使得对汽车噪声的研究刻不容缓。
要降低汽车噪声,首先要确定噪声源。
汽车是一个综合的噪声源,包含许多不同性质的噪声,如发动机噪声、风动噪声、轮胎噪声、路面噪声和共鸣噪声等。
相关试验表明,汽车噪声以发动机产生的噪声为最大,它属于结构噪声,随发动机转速的改变体现为不同的形式,主要通过前叶子板、挡火墙、引擎盖、排气管产生和传递。