进气管长度对摩托车汽油机性能影响的研究.pdf

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1、第42卷第4期2013年8月小型内燃机与摩托车SMALLINTERNALCOMBUSTIONENGINEANDMOTORCYCLEV01．42No．4Aug．2013进气管长度对摩托车汽油机性能影响的研究刘阳1陈朝晖1王志2(1一嘉陵特种车开发部重庆4000322一清华大学汽车工程系)摘要：利用BOOST模拟计算软件，分析不同长度的进气管在发动机最大功率转速点对充气惯性效应和充气波动效应的利用，找到该转速下充量系数最佳的进气管长度。惯性效应压力波在进气门开启l／3时刻左右到达气门12，波动效应压力

2、波在进气门关闭阶段1／3开度时刻左右到达气门口。发动机能获得该转速下的最优性能。在发动机上试验验证，功率相对于原机提高了4．3％。关键词：汽油机进气管长度惯性效应波动效应中图分类号：TK413．4+5文献标识码：A文章编号：1671—0630(2013)04—0011—04StudyontheEffectsofIntakePipeLengthonMotocycleEnginePerformanceLiuYan91，ChenChaohuil，WangZhi21一JialingSpeciMVehicl

3、eR&DCenter(Chongqing，400032，China)2一DepartmentofAutomotiveEngineering，TsinghuaUniversityAbstract：ByusingBOOSTsimulationsoftware，thispaperanalyzeshowtheinertialeffectandfluctuationeffectareaffectedbydifferentlengthintakepipes，andfindsthebestvolumetrice

4、fficiencyofintakepipelengthatthemaximalpowerspeed．Thestudyshowsthattheinertialeffectpressureisclosetothevalveportwhentheinletvalveopensatathird，andthefluctuationeffectpressureisclosetothevalveportwhenthein—takevalveclosesat1／3，SOtheen百necanobtaintheop

5、timalperformanceatthisspeed．Accordingtothetestsonengines．therateofpowerhasincreasedby4．3％comparedwiththeformerengines．Keywords：Gasolineengine，Intakepipelength，Inertialeffect，Fluctuationeffect引言活塞式发动机运行过程中，进气管内气体随着进气门的时开时关，呈现周期性的流动状态，气体流动存在惯性效应和波动效应，若充

6、分利用气道内气流惯性效应和波动效应能大幅增加缸内充气¨曲J。发动机活塞下行抽气，进气门口出现流向缸内的气流，使气门口局部静压下降而出现以声速沿空滤器方向传播的膨胀疏波。此膨胀波到管口反射成为压缩波返回。若进气管长度匹配得当，使返回的压缩波在进气门关闭之前到达气门口，增加进气末期缸内充气，能大大增加发动机在该转速下的缸内充量系数"1，此为对充气惯性效应的应用。此外，当发动机前一个进气过程结束进气门关闭时，进气管内气体由于流动急速停止而在进气门口受到压缩，局部区域压力增大，形成压缩波。此压力波会在管道

7、内多次反射衰减。若进气管长度匹配得当，使本循环进气阶段，刚好有一个残余的压缩波到达气门口，增加进气初期缸内充气，也将会大大增加发动机在作者简介：刘阳(1984一)，男，工程师，工程硕士，主要研究方向为摩托车发动机设计。12小型内燃机与摩托车第42卷该转速下的缸内充量系数⋯，此为对充气波动效应的应用。发动机在进气过程中采用AVL—Boost软件建立整机模型，探讨不同长度的进气管对进气道气流惯性效应及波动效应的利用，确定最大功率转速点性能最优的进气管长度，并通过试验验证，为发动机进气管设计提供参考。1

8、模型的建立与标定本文的研究对象为集团公司现生产的某款单缸汽油机，发动机为电喷、水冷、四气门，采用自然吸气，排量为0．6L。原机基本技术参数见表1。表1发动机基本技术参数名称参数值缸秽mill94行程／mill85压缩比9．7最大功率／kw26．8对应转速／(r·min‘1)6000最大扭矩／(N·m)45对应转速／(r·min一)4500根据发动机参数，建立了仿真计算模型，见图1。传热模型采用Woschnill987，燃烧模型选用Vibe函数。通过发动机实测缸内压力曲线确定各转速下