【正文】 的后果。 從中國(guó)石油經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院發(fā)布的相關(guān)資料顯示 2021 年我國(guó)石油消耗量 23300 萬(wàn)噸， 2021 年我國(guó)石油消耗量 32700 萬(wàn)噸， 2021 年石油消耗量 42900萬(wàn)噸， 2021 年石油消耗量 53367 萬(wàn)噸，預(yù)計(jì)到 2021 年中國(guó)表觀石油消耗量 億噸，同比增長(zhǎng)百分之 ，而國(guó)內(nèi)原油產(chǎn)量仍低于 2 億噸，我國(guó)對(duì)進(jìn)口 石油量的依存度將升至為百分之 。在這數(shù) 百年來(lái)，內(nèi)燃機(jī)始終是現(xiàn)代交通工具的主要?jiǎng)恿?。?nèi)燃機(jī)已延伸出一個(gè)基本成熟的機(jī)械體系。 關(guān)鍵詞： GTPower， 汽油機(jī)，進(jìn)排氣系統(tǒng)，優(yōu)化 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于 GTPower 汽油機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)優(yōu)化研究 2 Study on Optimization of Inlet and Exhaust System Based on GTPower Gasoline Engine ABSTRACT With the development of the times, oil resources are increasingly scarce, environmental pollution is more and more serious, energysaving emission reduction is addition the customer39。 本文首 先介紹能源消耗和環(huán)境污染目前的形勢(shì)分析，以及發(fā)動(dòng)機(jī)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀。上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于 GTPower 汽油機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)優(yōu)化研究 1 目 錄 摘 要 .................................................................. 1 ABSTRACT ............................................................. 2 1 緒論 ................................................................. 3 研究的背景 ......................................................... 3 發(fā)動(dòng)機(jī)研究現(xiàn)狀 ..................................................... 4 本文研究?jī)?nèi)容與方法 ................................................. 4 2 發(fā)動(dòng)機(jī)仿真軟件介紹與應(yīng)用 ............................................. 5 發(fā)動(dòng)機(jī)仿真軟件研究模式 ............................................. 5 計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的應(yīng)用和優(yōu)點(diǎn) ......................................... 5 發(fā)動(dòng)機(jī)常用仿真軟件 ................................................. 6 MATLAB/SIMULINK ............................................... 7 Ricardo WAVE ..................................................... 7 AVLBOOST ...................................................... 8 GTPower ......................................................... 8 3 基于 GTPower 發(fā)動(dòng)機(jī)仿真模型建立 ...................................... 9 建立 GTPower 模型 .................................................. 9 發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排氣管模型 .............................................. 10 空氣濾清器模型 .................................................. 11 噴油器模型 ...................................................... 12 氣缸模型 ........................................................ 12 曲軸箱模型 ...................................................... 12 發(fā)動(dòng)機(jī)模型驗(yàn)證 .................................................... 13 4 進(jìn)氣系統(tǒng)優(yōu)化 ........................................................ 14 進(jìn)氣管長(zhǎng)度優(yōu)化 ..................................................... 14 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于 GTPower 汽油機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)優(yōu)化研究 2 進(jìn)氣管直徑優(yōu)化 .................................................... 17 壓縮比優(yōu)化 ........................................................ 19 諧振腔容積優(yōu)化 .................................................... 22 5 排 氣系統(tǒng)優(yōu)化 ........................................................ 24 排氣管 1 段直徑優(yōu)化 ................................................. 25 排氣管 2 段直徑優(yōu)化 ................................................. 28 排氣管 3 段直徑優(yōu)化 ................................................ 31 排氣管 4 段直徑優(yōu)化 ................................................ 33 排氣管 2 段長(zhǎng)度優(yōu)化 ................................................ 35 排氣管 4 段長(zhǎng)度優(yōu)化 ................................................ 37 優(yōu)化結(jié)果匯 總 ...................................................... 41 6 結(jié)論 ................................................................ 42 參考文獻(xiàn) .............................................................. 44 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于 GTPower 汽油機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)優(yōu)化研究 3 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于 GTPower 汽油機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)優(yōu)化研究 1 摘 要 隨著時(shí)代的發(fā)展，石油資源越來(lái)越匱乏，環(huán)境污染越來(lái)越嚴(yán)重，節(jié)能減排勢(shì)在必行。其次通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)應(yīng)用、優(yōu)點(diǎn)的介紹，引出常用發(fā)動(dòng)機(jī)仿真軟件的介紹和應(yīng)用，如 MATLAB/SIMULINK 軟件、 Ricardo WAVE 軟件、 AVLBOOST 軟件和GTPower 軟件。s performance requirements for the car is also getting higher and higher. Major car manufacturers in order to improve market petitiveness, to meet customer needs, the engine performance, the relevant parameters to optimize. This paper first through the energy consumption and environmental pollution of the current situation analysis, leads to the status of the engine research. Secondly, through the introduction of puter simulation technology, the introduction of the advantages of monly uses engine simulation software introduction and application, such as MATLAB / SIMULINK software, Ricardo WAVE software, AVLBOOST software and GTPOWER software. Then, the engine simulation model is established based on GTPOWER software, and the model of engine intake and exhaust pipe, air cleaner model, injector model, cylinder model and crankcase model are introduced. Finally, bases on the GTPOWER software to optimize the length, diameter, pression ratio, cavity volume, exhaust pipe diameter and exhaust pipe length of the intake pipe, the gasoline engine intake and exhaust system optimization is realized. Key words: GTPower, gasoline engine, Intake and exhaust system, optimization 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于 GTPower 汽油機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)優(yōu)化研究 3 基于 GTPower 汽油機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)優(yōu)化研究 陳俐娜 061613171 1 緒論 研究的背景 從工業(yè)革命之后，人們的生活發(fā)生巨變。 1950 年左右在內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)品中大量使用了增壓技術(shù)。 可伴隨著汽車工業(yè)的飛快發(fā)展，問(wèn)題也隨之產(chǎn)生。這巨大的石油需求消耗量下隱藏著汽車人均保有量的飛速增長(zhǎng)。 按照 1970 年對(duì)美國(guó)和日本這兩個(gè)城市中的大氣環(huán)境影響因 素調(diào)查發(fā)現(xiàn)，汽車尾氣一氧化碳的排放量占空氣中一氧化碳的 90%，碳?xì)浠衔锏呐欧耪伎諝庵?總 碳?xì)浠虾９こ碳夹g(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于 GTPower 汽油機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)優(yōu)化研究 4 合物的 60%，氮氧化物的排放量占空氣中氮氧化物的 30%。以前發(fā)動(dòng)機(jī)研究模式是依靠設(shè)計(jì)繪制出圖紙，再根據(jù)繪制出的圖紙制造出相應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)，之后利用試驗(yàn)臺(tái)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)不同系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的參數(shù)分析，得 出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并將實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，選擇較優(yōu)的方案進(jìn)行改進(jìn)。進(jìn)入 21 世紀(jì)，發(fā)動(dòng)機(jī)主要在 二次噴射、可變氣門、可變進(jìn)氣管、人工智能控制、 新型燃燒方式 、發(fā)動(dòng)機(jī)輕量化等方面進(jìn)行研究 。在發(fā)動(dòng)機(jī)研究和開發(fā)的過(guò)程中，汽車制造商們和各研究機(jī)構(gòu)都在計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬仿真技術(shù)這一方面加大研究和開發(fā)的力度。 本文研究?jī)?nèi)容與方法 本文主要利用 GTPower 軟件設(shè)計(jì)出相應(yīng)模型，運(yùn)行程序，通過(guò)計(jì)算分析出改變進(jìn)排氣管長(zhǎng)度，直徑和壓縮比之后對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃油消耗量、充氣效率、扭矩的影響，獲得最優(yōu)的方案。 4) 通過(guò)改變排氣管直徑和長(zhǎng)度得到發(fā)動(dòng)機(jī)在相應(yīng)轉(zhuǎn)速時(shí)燃油消 耗量、充氣效率、扭矩的數(shù)值，并進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化。如北京理工大學(xué)開發(fā)的三維內(nèi)燃機(jī)采用通用程序 RES3C2，吉林工業(yè)大學(xué)開發(fā)的微機(jī)版內(nèi)燃機(jī)缸內(nèi)多維氣流運(yùn)動(dòng)模擬程序 SUN1[19]等。第一步是建模又叫做從物理到數(shù)學(xué)的步驟，根據(jù)現(xiàn)實(shí)所存在的物理信息，按照其物理變化規(guī)律對(duì)事物外界的影響，進(jìn)行簡(jiǎn)化，把物體從物理的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)變到數(shù)學(xué)的模型方程式中。因?yàn)橛?jì)算機(jī)仿真受人 模擬 操作的影響，整個(gè) 流 程可 以