【正文】 ，取決于柴油機(jī)轉(zhuǎn)速和進(jìn)氣歧管的長(zhǎng)度，而轉(zhuǎn)速固定在一定范圍內(nèi)，所以進(jìn)氣歧管的長(zhǎng)度成為進(jìn)氣系統(tǒng)中影響容積效率最重要的因素之一。3．1．2進(jìn)氣穩(wěn)壓腔容積對(duì)容積效率的影響只改變進(jìn)氣穩(wěn)壓腔容積，其他參數(shù)不變，研究它對(duì)容積效率九的影響。進(jìn)氣腔是各入射波和反射波的必經(jīng)之路，是多缸機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)利用諧振增壓時(shí)的一個(gè)重要組成部分。進(jìn)氣腔容積與進(jìn)氣管合理匹配，在諧振轉(zhuǎn)速，能夠使進(jìn)氣壓力波形成諧振波形，因此，進(jìn)氣腔容積對(duì)壓力波形態(tài)及諧振強(qiáng)度都有直接影響。 進(jìn)氣穩(wěn)壓腔容積對(duì)容積效率的影響。隨著進(jìn)氣穩(wěn)壓腔容積的增大，容積效率有所提高。這是由于進(jìn)氣腔容積的增大使得壓力波在進(jìn)氣歧管和進(jìn)氣腔交界處的反射加強(qiáng)，進(jìn)氣門關(guān)閉前的壓縮波波峰增大，從而提高容積效率。但是應(yīng)該注意，進(jìn)氣腔容積的增大會(huì)給發(fā)動(dòng)機(jī)的布置帶來困難，并且會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)的瞬態(tài)響應(yīng)變差，所以要根據(jù)柴油機(jī)自身的結(jié)構(gòu)要求選擇合適的進(jìn)氣腔容積。3．2進(jìn)氣管主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)本節(jié)主要是利用原有的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，以容積效率和功率為日標(biāo)，對(duì)進(jìn)氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，更為合理的組織進(jìn)氣，使增壓柴油機(jī)在標(biāo)定工況和最大扭矩點(diǎn)的進(jìn)氣性能得到進(jìn)一步的提高。4增壓柴油機(jī)進(jìn)氣流動(dòng)特性研究及管路優(yōu)化在研究分析了進(jìn)氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)進(jìn)氣流動(dòng)特性影響的基礎(chǔ)上，為得到最優(yōu)化的進(jìn)氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)，運(yùn)用GTPower對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，以提高柴油機(jī)的進(jìn)氣性能。綜合考慮，選擇進(jìn)氣歧管、進(jìn)氣總管的長(zhǎng)度和直徑這四個(gè)變量來對(duì)進(jìn)氣系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，分別在標(biāo)定工況(n=2100r／min)和最大扭矩工況(n=1300r／min)下尋求最優(yōu)解。3．2．1標(biāo)定工況下 在對(duì)進(jìn)氣歧管、總管的長(zhǎng)度和直徑進(jìn)行四變量聯(lián)合優(yōu)化之前，先選擇進(jìn)氣歧管的管徑和長(zhǎng)度這兩個(gè)變量進(jìn)行優(yōu)化，來確認(rèn)優(yōu)化的可行性，縮小優(yōu)化變量的尋優(yōu)范圍，減少變量尋優(yōu)的工作量。是以進(jìn)氣支管管徑和管長(zhǎng)為設(shè)計(jì)變量進(jìn)行的二變量尋優(yōu)的優(yōu)化結(jié)果。顯示經(jīng)過35步迭代，計(jì)算收斂。所得到的優(yōu)化后的進(jìn)氣歧管的直徑和長(zhǎng)度分別為32mm，255mm，容積效率變?yōu)?04．3％，比優(yōu)化前有所提高。優(yōu)化計(jì)算的迭代收斂過程b．優(yōu)化計(jì)算的結(jié)果進(jìn)氣支管管徑對(duì)容積效率的影響正進(jìn)氣歧管管長(zhǎng)對(duì)容積效率的影響。進(jìn)氣歧管、總管直徑和長(zhǎng)度的四變量聯(lián)合尋優(yōu)在優(yōu)化設(shè)計(jì)中，一般來說，優(yōu)化的變量越多，則優(yōu)化的效果愈好。當(dāng)然相應(yīng)的也增加了尋優(yōu)的工作量。在對(duì)二變量進(jìn)行優(yōu)化的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)四變量的聯(lián)合尋優(yōu)。是在標(biāo)定工況下，進(jìn)氣歧管、進(jìn)氣總管的直徑和長(zhǎng)度的四變量聯(lián)合尋優(yōu)結(jié)果。顯示經(jīng)過360步迭代，計(jì)算收斂。，236mm，278mm。容積效率提高到204．8％，比二變量?jī)?yōu)化的結(jié)果略有增加，證明了多變量進(jìn)行優(yōu)化，效果更好。進(jìn)氣總管管徑對(duì)容積效率的影響1．進(jìn)氣總管管長(zhǎng)對(duì)容積效率的影響；；3．進(jìn)氣歧管管長(zhǎng)對(duì)容積效率的影響進(jìn)氣歧管、總管直徑和長(zhǎng)度的四變量聯(lián)合尋優(yōu)；4．增壓柴油機(jī)進(jìn)氣流動(dòng)特性研究及管路優(yōu)化；3．2．2最大扭矩工況下基于標(biāo)定工況下的優(yōu)化方法，為了方便計(jì)算，直接對(duì)該工況進(jìn)行進(jìn)氣歧管、總管管徑和管長(zhǎng)的四變量聯(lián)合尋優(yōu)。為四變量的優(yōu)化結(jié)果，圖中顯示經(jīng)過375步迭代，計(jì)算收斂。優(yōu)化后的迸氣歧管的管徑和管長(zhǎng)分別為30mm，269mm，進(jìn)氣總管的管徑和管長(zhǎng)分別為77．5mm，200mm。容積效率由優(yōu)化前的208．7％增加到213．9％，該柴油機(jī)的進(jìn)氣量有了明顯的提高。1．優(yōu)化進(jìn)氣支管過程；2．進(jìn)氣支管管長(zhǎng)對(duì)容積效率的影響；；4．迸氣總管管長(zhǎng)對(duì)容積效率的影響；進(jìn)氣歧管、總管直徑和長(zhǎng)度的四變量聯(lián)合尋優(yōu)，列出了標(biāo)定工況和最大扭矩工況下優(yōu)化前后的參數(shù)對(duì)比，從可以看到經(jīng)過優(yōu)化后，該型柴油機(jī)的容積效率均有所提高，進(jìn)氣系統(tǒng)的換氣質(zhì)量得到了改善。優(yōu)化后的兩個(gè)工況下的進(jìn)氣管路結(jié)構(gòu)參數(shù)存在著差別，由于該柴油機(jī)沒有采用可變進(jìn)氣系統(tǒng)，在實(shí)際選取參數(shù)的時(shí)候可以折中考慮。優(yōu)化前后進(jìn)氣參數(shù)對(duì)比1．標(biāo)定工況(n=2100r／min)優(yōu)化變量及性能參數(shù)優(yōu)化前優(yōu)化后進(jìn)氣歧管直徑(mm) 50 32．O；進(jìn)氣歧管長(zhǎng)度(mm) 100 236；進(jìn)氣總管直徑(mm) 60 92．8；迸氣總管長(zhǎng)度(mm) 100 278；容積效率(％) 203．4 204．8；2．最大扭矩工況(n=1300f／rain)優(yōu)化變量及性能參數(shù)優(yōu)化前優(yōu)化后進(jìn)氣歧管直徑(mm) 50 30；進(jìn)氣歧管長(zhǎng)度(mm) 100 269；進(jìn)氣總管直徑(mm) 60 77．5；進(jìn)氣總管長(zhǎng)度(mm) 100 200；容積效率(％) 208．7 213．95；優(yōu)化后，各缸進(jìn)氣均勻性得到明顯改善，進(jìn)氣總管壓力曲線。3．2．3小結(jié)首先對(duì)優(yōu)化前的柴油機(jī)模型進(jìn)行進(jìn)氣管路流動(dòng)特性仿真研究，之后通過對(duì)進(jìn)氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式，結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化模擬得到：，即由中間向歧管迸氣，空氣通過迸氣總管后分兩路，分別進(jìn)入2歧管和4歧管。，其中進(jìn)氣歧管長(zhǎng)度影響最大。，得到一組較好的結(jié)構(gòu)參數(shù)使容積效率進(jìn)一步提高。進(jìn)氣均勻性得到明顯改善，各進(jìn)氣歧管迸氣波動(dòng)幅度控制在5％左右。，中冷器與柴油機(jī)的匹配研究。第四章、全文總結(jié)本文主要以國內(nèi)某型增壓柴油機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)為研究對(duì)象，通過對(duì)進(jìn)氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行調(diào)整和結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化研究。主要研究結(jié)果如下所示：，以熱力學(xué)和氣體動(dòng)力學(xué)為基礎(chǔ)建立了該增壓柴油機(jī)的數(shù)學(xué)模型，著重研究了缸內(nèi)燃燒、傳熱，中冷器，增壓器和進(jìn)排氣系統(tǒng)流動(dòng)的數(shù)學(xué)模型。、結(jié)構(gòu)布置以及與相關(guān)系統(tǒng)的合理匹配方面進(jìn)行綜合分析，運(yùn)用GTPOWER仿真軟件全面建立增壓柴油機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)氣體動(dòng)力學(xué)仿真模型。，選出了較優(yōu)的進(jìn)氣歧管流動(dòng)模型，該模型使柴油機(jī)進(jìn)氣更為均勻；之后主要分析了進(jìn)氣管路各段截面形狀(圓形、擴(kuò)張管、漸縮管等)對(duì)容積效率的影響規(guī)律，結(jié)果表明擴(kuò)張管更有助于提高進(jìn)氣量。，以發(fā)動(dòng)機(jī)的容積效率為優(yōu)化目標(biāo)，進(jìn)行了基于優(yōu)化理論的進(jìn)氣管主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，通過研究分析得到：進(jìn)氣總管和歧管的直徑、長(zhǎng)度以及穩(wěn)壓腔容積對(duì)容積效率都有不同程度的影響，其中進(jìn)氣歧管長(zhǎng)度影響最大；通過對(duì)進(jìn)氣管結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化，得到一組較好的結(jié)構(gòu)參數(shù)使容積效率進(jìn)一步提高。進(jìn)氣均勻性得到明顯改善，各進(jìn)氣歧管進(jìn)氣波動(dòng)幅度控制在5％左右。(如功率，扭矩、燃油消耗率和渦前排氣溫度等)的影響規(guī)律，發(fā)現(xiàn)脈沖增壓系統(tǒng)更適用于該型柴油機(jī)。因此，確定脈沖增壓系統(tǒng)作為該柴油機(jī)的排氣增壓系統(tǒng)。之后通過對(duì)增壓器和柴油機(jī)的匹配研究，給出了不同轉(zhuǎn)速全負(fù)荷狀態(tài)下的聯(lián)合運(yùn)行線和額定功率轉(zhuǎn)速時(shí)不同負(fù)荷下的聯(lián)合運(yùn)行線，同時(shí)研究了在這兩種狀態(tài)下柴油機(jī)的各項(xiàng)性能參數(shù)的變化規(guī)律。參考文獻(xiàn)［1］ 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