-B15发动机进气系统设计及分析.doc

学校代码：10128
学号：2

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

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

ABSTRACT
Withthedevelopmentofeconomy,theautomobileindustryhasbeenchangingwitheachpassingday.Atpresent,thedesignofenginesmustmeetthecriteriaofemissionandnoiselevelbesidesthepowerperformanceandeconomy,whichmakesitverynecessarytomakeanexhaustivestudyonengineintakeandexhaustsystems.Theintakesystemismadeupmainlybyinletmanifoldandthepipebeforeinletmanifold.Thepipebeforeinletmanifoldcancutdowntheinductionnoise.Howtodesigntheintakesystemcomponentsandanalyzethecombinationpropertyisatopicalissueofthecurrentengineerin