轎車發(fā)動機(jī)排氣歧管總成優(yōu)化與研究.pdf

1、車輛在試驗(yàn)或正常行駛的過程中，如果發(fā)動機(jī)排氣歧管總成的設(shè)計(jì)重量過大，就會增加整個車輛的重量，必然會增加油耗，與節(jié)能環(huán)保的主題相違背，并且也不是輕量化所追求的。出于以上原因在保證排氣歧管總成的流體性能和結(jié)構(gòu)性能不降低的情況下進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，最終優(yōu)化后的排氣歧管總成的重量減少10％左右。本文借助于流固耦合的仿真分析方法對排氣歧管總成進(jìn)行仿真分析，再將優(yōu)化后的排氣歧管總成組裝到發(fā)動機(jī)上進(jìn)行臺架試驗(yàn)驗(yàn)證。
　　 本研究主要內(nèi)容包括：⑴對排

2、氣歧管總成一些對流體性能和結(jié)構(gòu)性能影響較小的部位進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮喕?。比如催化器進(jìn)行簡化為多孔介質(zhì)，法蘭的螺紋給予忽略，一些倒角進(jìn)行直角過渡等。⑵對一些求解問題進(jìn)行假設(shè)。比如整個模擬區(qū)域(排氣歧管內(nèi)壁)流體均假設(shè)為單相流動。不考慮廢氣不同成分的影響。假設(shè)廢氣不會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在瞬間廢氣會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的但是這里只想得到內(nèi)壁的換熱系數(shù)，而不同成分的廢氣對換熱系數(shù)的影響不是很大，這里就沒有考慮廢氣中分子的化學(xué)反應(yīng)。⑶用流固耦合仿真分析方法得出了一些

3、能夠表征排氣歧管總成性能的參數(shù)、比如有流速、流量、溫度、應(yīng)力、應(yīng)變、變形等。通過這些參數(shù)的對比，判定優(yōu)化前后模型性能的提高程度。⑷最后將優(yōu)化后的排氣歧管總成組裝到發(fā)動機(jī)上進(jìn)行臺架試驗(yàn)。通過試驗(yàn)參數(shù)的對比表明用流固耦合的仿真分析方法對排氣歧管總成的優(yōu)化分析是可行的。因此，將發(fā)動機(jī)排氣歧管總成作為一個整體系統(tǒng)來研究，是可行的。研究結(jié)果表明：仿真結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)基本趨于吻合，該仿真模型和仿真方法可以有效地對發(fā)動機(jī)排氣歧管總成進(jìn)行研究，有利于縮短