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进气歧管之概念设计


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概念设计—进气歧管
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 基本原则 结构参数 材料选择 结构型式 技术方案 EBOM建立 歧管建模 布置检查 CFD分析

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1、基本原则
采用独立、等长度设计原则,即每个气道中心型线长度L保持相等,这样各缸的进 气均匀性比较好。但由于布置等因素的影响,实际上长度可能不相等。

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2、结构参数

影响发动机性能的关键参数主要是图一中的L、S2、V

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3、材料选择
根据进气歧管工作环境、成本、质量三个方面综合考虑

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4、结构型式
? 铝合金进气歧管,主要分为整体式和多体式,主要是受布置及铸造工艺影响

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塑料进气歧管,主要是分片焊接成一体,主要是振动摩擦焊工艺影响

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5、技术方案
? 不可变 不可变进气歧管就是指没有采用其它任何附加改变进气技术的进气歧管,在汽车发 动机转速范围内其气流组织是不会产生变化的 ? 可变 可变气道长度,可变气道截面大小,以及可变谐振效应

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5、技术方案

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6、EBOM建立
确定第一版EBOM,表征设计中会出现的差异件,并对每个零部件的属性(如材料、壁厚、 加工工艺、工作环境等)给予初步定义。新增零部件的零件号命名参考《发动机型号与出厂 编号编制规则》。
进气歧管总成 BOM编号基本原则
零件号 XXX-1008001 XXX-1008010 XXX-1008013 XXX-1008013MA XXX-1008020 XXX-1008014 XXX-1008014MA XXX-1008030 XXX-1008040 XXX-1008050 XXX-1008060 XXX-1008070 XXX-1008080 进气岐管总成装置图 零件名称
INTAKE MANIFOLD ARRANGEMENT

进气歧管总成 / 进气歧管上体总成 INTAKE MANIFOLD ASSEMBLY / INTAKE MANIFOLD UPPER P 进气歧管 / 进气歧管上体 进气歧管下体总成 进气歧管下体 进气歧管下体毛坯 塑料进气歧管 塑料进气歧管 下级总成1 下级总成2 下级总成3 附属控制机构总成1
INTAKE MANIFOLD / INTAKE MANIFOLD UPPER PART

进气歧管毛坯 / 进气歧管上体毛坯 INTAKE MANIFOLD RAW PART / INTAKE MANIFOLD UPPER R
INTAKE MANIFOLD BOTTOM PART ASSEMBLY INTAKE MANIFOLD BOTTOM PART INTAKE MANIFOLD BOTTOM RAW PART INTAKE MANIFOLD ASSEMBLY INTAKE MANIFOLD ASSEMBLY

塑料不可变 塑料可变

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7、歧管建模
进气歧管的设计,要用到INTRALINK与PRO/E两个软件 INTRALINK是个公用的设计平台,既能保证项目组组员之间及时的数据沟通,又能时时更 新数据库,确保数据不会丢失。 PRO/E野火版是公司发动机零部件设计的绘图软件。由于进气歧管是一个比较复杂的零件, 采用合适有效的建模顺序和建模方法,能够大大的提高建模的速度。 ? 金属进气歧管建模方法一般是根据铸造工艺按芯核,外模的先后顺序进行建模。一个完整 的进气歧管设计模型包括歧管框架模型,气道芯核模型,外壳模型,毛坯模型以及成品模型。

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7、歧管建模
? 塑料进气歧管建模方法跟铝合金类似,都有总成和框架模型。只是后面是分片的模型。

框架模型 分片模型 分片帮助模型

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8、布置检查
在概念设计建模的过程中,要反复进行布置检查,既要满足整机布置又要满足整车前舱布置。 主要考虑的是间隙问题,进气歧管与周围件的间隙要求一般为与发动机本体上的零件间隙保 证在5mm以上,与车身间隙保证在25mm以上,与引擎盖板间隙70mm以上,如果两者间没有相对 运动的则他们间的距离可以更小些。

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9、CFD分析
? 稳态CFD分析 进气歧管稳态CFD分析计算主要是考虑进气歧管的流通阻力和不同支管的进气均匀性,计算采 用相同的边界条件,入口给定总压和静压,出口给定静压。可以得到三个结果: 1.流量系数。对于各支管流量系数,原则上是越大越好,计算值要求在0.75以上。对于支管 之间流量系数差值要求在±2.5%,才能保证各缸进气均匀性。 2.压力分布。可以看出压力损失大的区域,以便进气结构优化设计。 3.速度分布。可以看出速度大小及流动分离的情况,据此优化进气歧管的设计。

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9、CFD分析
? 1D-3D耦合计算 1D-3D耦合计算则综合考虑了实际工况和实际结构对发动机性能的影响,即对进气歧 管段进行三维瞬态CFD分析,对发动机热力学系统其它部分则进行一维热力学计算。

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