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电喷汽油机进气歧管的CAD/CFD设计 许元默 帅石金 王建听 (清华大学，汽车安全与节能国家重点实脸室) 【摘要】电喷汽油机的进气系统对整个发动机的动力性、经济性和排放特性有很大的影响，其中进气岐管的布 I和结构形状是主要的影响因素，禽丢进行练合优化设计1随着计葬机技术的发展，各种计算机辅助设计手段 在产品开发中得到越来越广泛的应用.本文尝试用Pro/E.GT一Power,Star一。等CAD/CFD现代设计手段时 3449工i电喷汽油机的进气峡管进行综合设计，并用试脸手段对相关计葬机模型进行验证 整个设计过程表明、 本文提 出的CAD/CFD优化方法是一种昨常有效和切实可行的现代发动机进气系统设计方法 关扭词:电喷发动机 进气岐管 CAD CFD ApplicationofCAD/CFDonIntakeManifoldofEFIEngines XuYuamno Shuaishijin WangJianxin (TsinghuaUniversiyt,StateKeyLabofAutomotiveSafeytandEnergy) Abstract:TheintakemanifoldofEFIEnginehasagreateffectonthepower,economyandemission oftheengine.Thelayoutandconfigurationoftheintakemanifoldarethemainfactorsaffectingthe performanceoftheengineandshouldbedesignedoptimally.Alongwiththedevelopmentofthe computertechnology,manyhindsofcomputer-aideddesignmeansareusedmoreandmorewidelyin theproduct.Inthispaper,acomprehensivedesignapproachintegratingCADandCFDcodessuchas Prc/E,GT-Power,Satr-CDetc,ispresentedandappliedfortheintakemanifoldofEQ491iER Engine.Andthecompuattionalmodelsarevalidated饰theexperiments.Thewholedesignprocess showsthattheintegratedCAD/CFDoptimummethodisaneffectiveandfeasiblemethodforthe modemdesignofengineintakesystem. Keywords:EREngine,IntakeManifold,CAD,CFD 1 引言 随着我国汽车排放法规的加严，电控进气道喷射汽油机取代传统的化油器式汽油机是一种 必然，但电喷汽油机的进气系统，如进气岐管的布置、形状等对进气阻力、进气均匀性以及充 气效率等影响非常大，进而影响发动机的性能，不同的发动机使用要求必须要有相应的进气系 统与之匹配，因而进气岐管的设计已成为电喷汽油机的一项关键技术之一。目前，国内的进气 岐管设计大部分停留在传统的经验设计上，虽然设计中也运用了一些现代设计手段.如进气管 的计算机三维造型，但都没有建立一种有效的优化设计准则，而且各个设计环节之间缺乏有机 的联系。 传统的进气岐管设计大致包括以下步骤。首先根据经验或依据现有的岐管，设计一种新的 模型，再进行加工，然后到发动机台架进行实验，如果不能满足设计要求.则重新设计，直到 达到使用要求。由于设计过程中主要依靠经验，往往需要反复多次，致使设计周期过长 成本 增高，难以满足工程设计要求 随着ii算机技术和计算流体力学 C〔FD)技术的飞速发展，使得人们可以对进气系统的内部 流动特性进行详细的分析，进而可以建立定量的优化设日目标和准则，在此基础七 结合计算 机辅助设计 CAD)手段和快速成型技术，将产品设计和产品生产有机地结合起来.可以减少设 计中的盲目性，提高设计精度，缩短设计周期，减少设t成本 本文首先利用发动机工作过程循环模拟软件Gm 一Power确定了EQ991i进气系统的布置和宏观结构参 一维模型计算 数。依据上