【正文】 上海工程技術(shù)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） FSAE 賽車進(jìn)氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析 1 目 錄 摘 要 ................................................... 1 ABSTRACT ................................................... 2 0 引言 ..................................................... 4 1 緒論 ..................................................... 4 大學(xué)生方程式汽車大賽簡(jiǎn)介 ................................ 4 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的簡(jiǎn)介 ................................ 6 定義 ................................................. 6 基本構(gòu)成 .............................................. 6 進(jìn)氣形式 .............................................. 7 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)發(fā)展趨 勢(shì) .............................. 8 FSAE 賽車進(jìn)氣系統(tǒng)與量產(chǎn)車比較 ........................... 11 FSAE 規(guī)則對(duì)進(jìn)氣系統(tǒng)限制 .............................. 11 FSAE 賽車進(jìn) 氣系統(tǒng)主要構(gòu)成 ............................ 13 國(guó)內(nèi)外 FSAE 賽車進(jìn)氣系統(tǒng)現(xiàn)狀與發(fā)展 ...................... 14 2 進(jìn)氣系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) ......................................... 16 進(jìn)氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程 ....................................... 16 確定進(jìn)氣形式 ........................................... 18 確定進(jìn)氣系統(tǒng)材料與制造工藝 ............................. 22 節(jié)氣門體類型選擇 ....................................... 23 上海工程技術(shù)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） FSAE 賽車進(jìn)氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析 2 3 設(shè)定進(jìn)氣系統(tǒng)各部件基本參數(shù) ............................... 25 系統(tǒng)參數(shù) .............................................. 25 空氣濾清器 ............................................. 25 限流閥開口 ............................................. 26 限流閥 ................................................ 26 限流閥擴(kuò)散器 ........................................... 27 穩(wěn)壓腔 ................................................ 28 進(jìn)氣道 ................................................ 29 進(jìn)氣管方案一 ......................................... 29 進(jìn)氣管方案二 ......................................... 30 進(jìn)氣管方案三 ......................................... 31 方案的論證與選擇 ....................................... 31 利用赫爾姆霍茲 （ Helmholtz） 進(jìn)氣諧振原理驗(yàn)算 ........... 33 4 進(jìn)氣系統(tǒng)做流體動(dòng)力學(xué)分析 ................................. 35 分析軟件介紹 ........................................... 35 模型網(wǎng)格劃分與邊界條件初步定義 ......................... 37 整體分析 .............................................. 38 進(jìn)氣管方案二整體分析 ................................. 38 進(jìn)氣管方案三整體分析 ................................. 40 確定進(jìn)氣系統(tǒng)方案 ....................................... 42 擴(kuò)散器理想錐角的 CFD 模擬 ............................... 42 6176。錐角擴(kuò)散器分析 .................................... 42 上海工程技術(shù)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） FSAE 賽車進(jìn)氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析 3 7176。錐角擴(kuò)散器分析 .................................... 44 8176。錐角擴(kuò)散器分析 .................................... 46 擴(kuò)散器對(duì)比論證 ....................................... 47 燃油霧化效果模擬 ....................................... 48 5 進(jìn)氣系統(tǒng)制造工藝及裝配 ................................... 48 零件制造 .............................................. 48 裝配與安裝 ............................................. 50 6 結(jié)論與展望 .............................................. 52 結(jié)論 .................................................. 52 展望 .................................................. 53 參考文獻(xiàn) .................................................. 53 譯文 ...................................................... 53 原文說(shuō)明 .................................................. 71 上海工程技術(shù)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） FSAE 賽車進(jìn)氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析 1 摘 要 本畢業(yè)設(shè)計(jì)課題來(lái)自我校第二屆 FSAE 賽車項(xiàng)目課題。 FSAE 賽事中文名稱 為 大學(xué)生方程式賽 ，是上世紀(jì) 70 年代由美國(guó)汽車工程師協(xié)會(huì)發(fā)起，三十一年以來(lái)發(fā)展至世界各地，致力于培養(yǎng)汽車方向的大學(xué)生各方面綜合能力。 此項(xiàng)賽事 結(jié)合 了 專業(yè) 知識(shí)與工程實(shí)踐能力，有利于 提高 大學(xué)生的 汽車和零部件的自主研發(fā)能力。 本文以 2021 年全國(guó)第二屆 FSAE 大學(xué)生方程式賽為背景，設(shè)計(jì)研發(fā)一輛符合參賽規(guī)則的方程式賽車。 FSAE 賽車 進(jìn)氣系統(tǒng) 以減少進(jìn)氣阻力，增強(qiáng)發(fā)動(dòng)機(jī)充氣效率， 增強(qiáng)動(dòng)力的同時(shí)要使賽車手便于操控為目標(biāo)，對(duì)進(jìn)氣系統(tǒng)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。 通過(guò)調(diào)研國(guó)外資料并結(jié)合發(fā)動(dòng)機(jī)特性確定進(jìn)氣形式， 論文確定了 賽車的進(jìn)氣設(shè)計(jì)方案 ， 并對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)闡述 ，再 利用進(jìn)氣管設(shè)計(jì)公式計(jì)算所需工況的進(jìn)氣歧管參數(shù)，使用 CATIA 對(duì)進(jìn)氣管 三維建模，根據(jù)建模后的幾何參數(shù)，利用赫爾姆霍茲進(jìn)氣諧振原理對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)算，最后使用 Fluent 進(jìn)行仿真 分析 ，結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)的進(jìn)氣系統(tǒng)能夠滿足 FSAE 賽車的要求 ，并根據(jù)仿真分析結(jié)果，進(jìn)行幾何形狀優(yōu)化 。 本文的主要工作是初步實(shí)現(xiàn)了在理論上對(duì) FSAE 賽車的進(jìn)氣系統(tǒng)做設(shè)計(jì)與分析，進(jìn)一步了解 FSAE賽車發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣的設(shè)計(jì)要求和特點(diǎn) 。這對(duì) FSAE賽車發(fā)動(dòng)機(jī)性能改進(jìn)有著實(shí)際意義。 關(guān)鍵詞： 發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣， 設(shè)計(jì)， 流體力學(xué)分析， Fluent，文氏管 上海工程技術(shù)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） FSAE 賽車進(jìn)氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析 2 Intake Design of FSAE Car ABSTRACT This graduation project topic es from the selfschool second session of FSAE vehicle race project topic. The sports event FSAE in Chinese name the university student formula match, was initiated in the 1970s by American automobile Engineer, since 31 years have developed to the world, devote in raise automotive university student various aspects synthesizing capacity. This sports event unified the specialized knowledge and the project practical ability, is advantageous in enhancing university student39。s self independent research and development ability in automobile and parts. This article take 2021 national second session of FSAE the university student formula match as the background, the design researches and develops one to conform to the participative rule formula car. The goal of FSAE racing car intake system is reducing the intake resistance, strengthen the engine charge efficiency, enhance the power at the same time must make the racing driver to be advantageous for the control, carries on the reasonable design to the intake system. The paper had determined racing car39。s intake design proposal, and unifies the engine performance determination intake form through the investigation and study overseas material, and carries on the detailed elaboration to it, needs 上海工程技術(shù)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） FSAE 賽車進(jìn)氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析 3 the operating mode again using the intake tube design formula putation the intake manifold parameter, uses CATIA for the intake manifold modeling, after the modeling geometric parameter, this intake resonance principle carries on the checking calculation using Helmholtz resonance principle to it, finally uses Fluent to carry on the simulation. The result said that this design is accord with the demand of FSAE,and the parative analysis results and makes the optimization for its geometrical shape. The prime task of the article was realizes initially has made the desig