4V105柴油機(jī)四氣門缸蓋進(jìn)氣道的設(shè)計(jì)研究.pdf

1、進(jìn)氣過(guò)程進(jìn)入柴油機(jī)汽缸內(nèi)的空氣量及其渦流強(qiáng)度對(duì)柴油機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性能有著重要的影響。柴油機(jī)缸內(nèi)氣體的流動(dòng)狀況很大程度上受到進(jìn)氣道氣體流動(dòng)的影響，因此進(jìn)氣道的設(shè)計(jì)在發(fā)動(dòng)機(jī)的開發(fā)過(guò)程中占有重要的地位。本文以生產(chǎn)為目的，以氣道穩(wěn)流試驗(yàn)為基礎(chǔ)，借助先進(jìn)制造技術(shù)CAD/CAM和流體三維數(shù)值模擬技術(shù)CFD等手段，成功設(shè)計(jì)了4V105四氣門柴油機(jī)的進(jìn)氣道。 本文在充分研究與課題相關(guān)的國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)螺旋進(jìn)氣道和切向進(jìn)氣道

2、這兩種常用的進(jìn)氣道的分析，同時(shí)結(jié)合4V105四氣門柴油機(jī)缸蓋的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)，確定了采用雙切向氣道來(lái)產(chǎn)生進(jìn)氣渦流。利用Pro/E軟件建立了4V105四氣門柴油機(jī)的進(jìn)氣道模型，在激光快速成型機(jī)上燒制出進(jìn)氣道陽(yáng)模，隨后利用其制作出氣道穩(wěn)流試驗(yàn)用的氣道石膏模型，縮短了整個(gè)項(xiàng)目的開發(fā)周期。 論述了常用的氣道試驗(yàn)方法及氣道穩(wěn)流試驗(yàn)臺(tái)的布置，采用進(jìn)氣道流通特性常用的評(píng)價(jià)參數(shù)無(wú)因次流量系數(shù)和無(wú)量綱渦流數(shù)，對(duì)其計(jì)算公式進(jìn)行了推導(dǎo)。在氣道穩(wěn)流試驗(yàn)臺(tái)

3、上對(duì)氣道石膏模型進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)研究，確定了進(jìn)氣道的結(jié)構(gòu)參數(shù)。為了認(rèn)識(shí)缸內(nèi)流場(chǎng)的速度、壓力等微觀信息，通過(guò)分析研究大量的文獻(xiàn)，確定采用k～ε模型、SIMPLE算法對(duì)所設(shè)計(jì)的進(jìn)氣道的進(jìn)氣過(guò)程進(jìn)行瞬態(tài)三維數(shù)值模擬計(jì)算，獲得了各曲軸轉(zhuǎn)角下缸內(nèi)流場(chǎng)的速度、壓力分布信息，分析了兩切向進(jìn)氣道氣流之間相互干涉的情況。 本文采用進(jìn)氣道穩(wěn)流試驗(yàn)和CFD計(jì)算相結(jié)合的方法得出了四氣門柴油機(jī)雙切向進(jìn)氣道的流通特性和對(duì)缸內(nèi)流場(chǎng)的影響狀況，為發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)結(jié)構(gòu)的