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AVL BOOST 软件简介
AVL BOOST 是一个为建立整台发动机的模型而开发的一套模拟程序。它不 仅可以在设计阶段预测发动机的稳态性能, 而且还可以分析成型发动机的热力学 过程。 模拟的目标是减少在昂贵的试验台架上的投资,并且可以在计算机上用一 种或更多种能应用于实际的产品更换原来的机型。 它可以进行一维发动机工作过 程模拟(包括实际循环模拟、换气过程模拟)计算

,使用户建立一个完整的发动 机模型(包括各种附件,例如空气滤、EGR 系统等) ,进行发动机稳态及瞬态性 能方面计算,同时可以优化进、排气系统等一些影响性能的主要零部件的设计。 该软件可以应用在下列范围: ? ? ? ? ? ? 各种发动机草案的对比 在不损害功率输出,扭矩和燃油消耗的情况下优化组件的几何形状,例如进 气系统,排气系统,气门尺寸等。 优化气门正时和凸轮型线 增压系统的设计 声学 发动机瞬态性能的评价(加速/加载,减速/卸载)

AVL BOOST 已经应用于很多种种发动机的开发和优化任务。该软件包括交 互式预处理程序、主程序和后处理程序三部分。 预处理程序:提供了基于 windows 技术基础上的图形界面,它包含一个模 型编辑器,所需数据由模型编辑器指导输入。建立发动机的计算模型时,先用鼠 标从菜单中选择出所需的模块, 然后用管件把它们连接起来。由于有大量的模块 可供使用,用这种方式可以模拟较复杂的发动机配置。 主程序:为所有可应用的模块提供了理想的模拟算法。 管道流动采用一维模 拟,通过解气体动力学方程得出管道横截面上的压力,温度和流速的平均值。流 动损失由于受三维空间的影响, 在发动机的特定位置通过适当的流量系数加以考 虑。 后处理程序:对模拟的大量结果进行分析。 想要显示的数据可以从计算模型 图中直接选取。后处理程序为计算结果的分析提供下列形式:
? ? ?

?

信息分析:程序在运行时信息可以根据信息类型,模块或曲轴转角来分类。 瞬态分析:每一循环计算的平均值可以根据循环号或时间来进行显示。 图形分析:图形显示的是模拟的最后一个循环的结果,横坐标为曲轴转角, 纵坐标为各种发动机指标(包括发动机功率、扭矩、油耗等) 。 系列分析:每个模型变量模拟的平均值对照主变参数进行显示。 所有结果可以和测量值或者先前计算的结果进行比较。

以上为 BOOST 软件的功能,但它也有差强人意的地方: 1、 输入参数复杂:在预处理程序中所要求输入的参数较多,而且有些参数 测量起来有一定难度(具体要输入的部分数据见附录) 。例如:在单一计 算时要填写的流体流动参数、管子磨损系数等;连续计算时要填写的活 塞温度、气缸头温度、燃烧持续时期、缸套温度、燃烧开始角度、动态 空燃比、阀温度等。 2、 涉及面广:对使用者来说,必须熟练掌握工程热力学和内燃机原理及其 相关知识和实际工作经验。

3、 计算结果准确性未知:因试用版可用时间过短,未得出其准确性结论 附录: AVL BOOST 软件要输入的部分数据 开始输入的整体参数(General Input Data) : 测试日期,测试类型,运行方式,发动机转速,计算方式(单一计算、连续 计算、动态计算) ,空气与燃油的混合方式(内部混合、外部混合) ,冲程数, 燃料类型及特性(燃烧值、空燃比) ,空气特性类型(恒定、可变) ,发动机 状态(稳定转速、变速) ,参考条件(压力、温度)等。 部分元素简介及选择参数: 1、管子(Pipe) : 简介:适用于一维流体计算。比如:压力波的传播、流体本身的传播。 选择参数:长度,直径,弯曲角度,摩擦系数,热传导系数,壁温等。 2、增压(Plenum) : 简介:适用于没有空间压力和温度的情况。 选择参数:容量,初始条件(压力、温度) ,壁的热传导,初始空气成分(燃 油蒸汽、空燃比) ,流体系数(进管处、出管处)等。 3、空气滤(Air Cleaner) : 选择参数:空气滤体积,流入、流出收集器的体积,过滤器的长度,质量 流量,压力降,入口处压力、温度,流体系数等。 4、系统边界(System Boundary) : 简介:定义计算模型的边界。 选择参数:瞬态条件(压力、温度) ,瞬态空气质量成分组成(燃油蒸汽、 空燃比) ,流体系数等。 5、连接点(Junction) : 选择参数:稳压模式(管子连接的角度) ; 定义模式(流体系数) 。 6、测量点(Measuring Point) : 简介:测量接近点基于曲轴转角的流动数据和空气特点。 选择参数:测量点的位置,输出范围(标准方式、扩展方式)等。 7、气缸(Cylinder) 选择参数:缸径,冲程,压缩比,连杆长度,活塞销偏心距,点火顺序, 活塞运动方式,热量释放特性(燃烧开始角、燃烧周期、形状 参数) ,燃烧室条件,热传导参数,包括(活塞、气缸头、缸 套)的面积、壁温、计算系数,燃烧系统(IDI、DI) ,进气漩 涡率等,进、排气阀的表面积、壁温、壁厚、传导率,进气阀 座直径,气阀升程曲线、阀间隙,流体系数,动态涡流计算, 扫气系数,连续计算时还需要缸套在上、下死点时的温度等。 8、喷嘴(Injector) 选择参数:流体系数,空燃比,喷射方式(化油器式、喷射) ,空气流量 的测量点等。 9、约束(Restriction) 简介:适用于在管路中有明显压力损失的情况。 选择参数:各连接管路中的流体流动系数。 10、催化剂(Catalyst) 选择参数:总催化剂体积,流入、流出的体积,陶瓷长度,质量流量,入 口温度,入口压力,压力降,流体系数等。 最后输入数据:参考测量点,发动机负载,有效压力等。 汽车产品设计所


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