柴油机进气系统结构形式对进气管内气体流动特性的影响研究

时间：2025-05-16

科学实践

蔡贺

（北京交通大学）

表1

各进气歧管出口质量流量

摘要：本文应用GT-POWER软件全面建立了1015八缸柴油机的工作

过程仿真计算模型，在其他结构和运行参数不变的情况下，研究不同的进气

系统结构形式对进气管内气体流动特性的影响。建立与原机不同的三种进气系统流动模型，以充气效率和各缸进气均匀性为考核目标，找出最适合该柴油机的进气管路结构形式。

关键词：GT-Power进气系统流动特性仿真研究

）m（）m（）m（）g/s）S（g/s）1g/s2g/s3g/s4g/s管号m（case

原机ABC

82.38282.11481.84181.725

82.06781.97181.71381.605

81.50781.83981.62881.531

81.52581.91681.68681.586

81.87181.96081.71781.612

0.4280.1150.0890.082

δ0.0052340.0014050.0010990.001005

柴油机进气系统的结构形式在一定程度上决定了气体的进气流动状态，从而影响着柴油机混合气的形成质量及燃烧品质[1]。借助进气过程中的气流运动，是提高空气利用率、改善燃烧的有效途径。这不仅严重影响柴油机的动力性、经济性指标，而且也明显影响其排放、噪声及工作柔和性。下面将通过改变进气管路的布置形式和截面形状，来研究进气系统结构形式对气体流动特性的影响。

进气管路布置形式对进气流动特性的影响1不同进气管路流动模型的建立

该增压柴油机原型采用的是顺序进气，空气由进气总管流向进

这种进气方式不可避免地会造成缸内进气的不气歧管1－2－3－4，

均匀性，进气总管离支管1较近，空气质量流量会较其他支管略大些。为了解决这个问题，并进一步改进柴油机的进气性能，在原机的基础上，建立了三种不同的进气系统模型。模型之间只在进气管路的布置上有所不同，其他参数（如配气定时、燃烧模型等）都一样。通过运用GT-POWER在标定工况（n=2100r/min）下进行仿真，分析不同的进气管路布置形式对气体流动特性的影响情况。

2进气歧管出口流量及均匀性比较分析

各缸进气的不均匀性直接影响着各缸空气与燃油的混合，从而

各缸进气影响燃烧过程的组织，使各缸的燃烧过程产生差异。因此，

的不均匀性是内燃机工作者十分关心的课题。本文针对不同进气管路流动模型，计算出了进气管各分支管出口流量，在此基础上，研究各缸进气的不均匀性，为改善发动机各缸进气均匀性，提高发动机工作性能提供了有效手段。

每个进气歧管的平均进气质量流量为=0.25∑mi，进气均匀性指数为δ=S/其中mi为第i个支管的质量流量，标准差S=。各进气管路模型的进气歧管出口质量流量，见表1：

平均质量流量越大表示进气管的进气量越大，δ越小则表示（上接第279页）际施工中，气温往往达不到理想要求。在沪宁城际铁路工程施工中，就存在气温偏低的情况。P乳剂的加入能够很好的解决CA砂浆低温施工中的问题，提高了耐久性及抗冻性能，改变了砂浆在低温施工

P乳剂用量为固定值54Kg/m3，在过程中带来的不利影响。试验中，

与不加P乳剂的砂浆对比中，发现CA砂浆流动度、可工作时间、含

抗压强度、弹性模量都得到了不同程度的改善。气量、

2.6搅拌速度、高速搅拌时间与含气量的关系

表6

搅拌速度与CA砂浆含气量的关系