CN116541966A - 进气歧管几何模型的确定方法及装置 - Google Patents

进气歧管几何模型的确定方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN116541966A
CN116541966A CN202310699171.7A CN202310699171A CN116541966A CN 116541966 A CN116541966 A CN 116541966A CN 202310699171 A CN202310699171 A CN 202310699171A CN 116541966 A CN116541966 A CN 116541966A
Authority
CN
China
Prior art keywords
geometric model
intake manifold
model
valve
piston
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202310699171.7A
Other languages
English (en)
Inventor
任凤涛
黄平慧
段加全
刘耀东
王振喜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FAW Group Corp
Original Assignee
FAW Group Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by FAW Group Corp filed Critical FAW Group Corp
Priority to CN202310699171.7A priority Critical patent/CN116541966A/zh
Publication of CN116541966A publication Critical patent/CN116541966A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/10—Geometric CAD
    • G06F30/15—Vehicle, aircraft or watercraft design
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
    • G06F30/28—Design optimisation, verification or simulation using fluid dynamics, e.g. using Navier-Stokes equations or computational fluid dynamics [CFD]
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2113/00—Details relating to the application field
    • G06F2113/08—Fluids
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2113/00—Details relating to the application field
    • G06F2113/14—Pipes
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2119/00—Details relating to the type or aim of the analysis or the optimisation
    • G06F2119/14—Force analysis or force optimisation, e.g. static or dynamic forces
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Abstract

本发明公开了一种进气歧管几何模型的确定方法及装置。该方法包括：步骤一、获取当前进气歧管几何模型和活塞及气门几何模型；步骤二、根据所述当前进气歧管几何模型和所述活塞及气门几何模型建立瞬态流体仿真模型；步骤三、运行所述瞬态流体仿真模型，以获取仿真数据；步骤四、在所述仿真数据满足参考数据时，确定所述当前进气歧管几何模型为进气歧管几何模型。模拟出了活塞及气门的运动对进气歧管入口、出口平面进气情况的影响，进而反映出真实的进气歧管进气过程，提高了进气歧管几何模型的仿真实验结果的可靠性，也提高了仿真实验结果的可信度。

Description

进气歧管几何模型的确定方法及装置
技术领域
本发明实施例涉及汽车进气技术领域，尤其涉及一种进气歧管几何模型的确定方法及装置。
背景技术
进气歧管是发动机进气系统的重要组成部分，它的功用是将尽量多的空气均匀分配到各缸进气道，进气均匀性对多缸汽油机动力性、经济性和排放性能具有重要影响。
现有发动机进气系统中，多缸发动机进气流量和进气不均匀性主要受到进气压力波的影响。当进气门打开时，进气门前后压差使气体迅速流入气缸，当气缸内压力达到最大值后，由于惯性作用气体继续向气缸内流入，由于进、排气压力的波动以及各缸进、排气系统结构和布置的差异，多缸发动机各缸进气过程不可避免地会出现不均匀性。在各缸喷油量和点火提前角均相同的情况下，各缸进气不均匀直接造成缸内残余废气系数和过量空气系数的差异，从而导致各缸燃烧不均匀，最终表现为各缸性能出现较大差异。因此，需要对进气管路结构进行设计，对进气歧管的进气均匀性进行分析及设计优化，从而提高充气效率，改善进气不均匀性。
而目前的进气歧管的进气均匀性的计算的仿真模型，边界条件都是均匀的分布在进气歧管入口及出口的平面上，都没有考虑活塞及气门运动对进气歧管入口、出口平面进气情况的影响，不能真实的反映进气过程。
发明内容
本发明提供一种进气歧管几何模型的确定方法及装置，以实现模拟活塞及气门的实时运动，真实反映了进气歧管的进气过程，提高了进气歧管几何模型的仿真实验结果的可靠性。
第一方面，本发明实施例提供了一种进气歧管几何模型的确定方法，该方法包括：
步骤一、获取当前进气歧管几何模型和活塞及气门几何模型；
步骤二、根据所述当前进气歧管几何模型和所述活塞及气门几何模型建立瞬态流体仿真模型；
步骤三、运行所述瞬态流体仿真模型，以获取仿真数据；
步骤四、在所述仿真数据满足参考数据时，确定所述当前进气歧管几何模型为进气歧管几何模型。
进一步的，根据所述当前进气歧管几何模型和所述活塞及气门几何模型建立瞬态流体仿真模型，包括：
将所述当前进气歧管几何模型和所述活塞及气门几何模型加载至流体仿真模型；
将瞬态边界条件加载至所述流体仿真模型，以形成所述瞬态流体仿真模型；其中，所述瞬态边界条件包括活塞及气门的实时运动函数。
进一步的，运行所述瞬态流体仿真模型，以获取仿真数据，包括：
根据气缸盖、气缸壁、活塞顶部和进气歧管内腔确定第一计算区域；
根据气门表面和交换面确定第二计算区域；其中，所述交换面是位于所述气门表面外侧的计算单元格；
根据所述瞬态边界条件运行所述瞬态流体仿真模型，以获取所述仿真数据。
进一步的，根据所述瞬态边界条件运行所述瞬态流体仿真模型，以获取所述仿真数据，包括：
根据所述瞬态边界条件运行所述瞬态流体仿真模型，根据所述瞬态边界条件中所述活塞及气门的实时运动函数控制所述活塞及气门运动，根据所述活塞及气门的实时运动获取仿真数据。
进一步的，在获取当前进气歧管几何模型和活塞及气门几何模型之前，还包括：
建立所述活塞及气门几何模型。
进一步的，所述参考数据包括参考进气质量偏差，所述仿真数据包括各缸进气质量，在所述仿真数据满足参考数据时，确定所述当前进气歧管几何模型为进气歧管几何模型，包括：
根据各缸所述进气质量计算实时进气质量偏差；
比较各缸所述实时进气质量偏差与所述参考进气质量偏差；
在各缸所述实时进气质量偏差小于或等于所述参考进气质量偏差时，确定所述当前进气歧管几何模型为进气歧管几何模型。
进一步的，所述参考数据还包括参考进出口总压压降，所述仿真数据包括各缸进出口总压压降，在各缸所述实时进气质量偏差小于或等于所述参考进气质量偏差时，确定所述当前进气歧管几何模型为进气歧管几何模型，包括：
在各缸所述实时进气质量偏差小于或等于所述参考进气质量偏差时，比较各缸所述进出口总压压降和所述参考进出口总压压降；
在各缸所述进出口总压压降小于所述参考进出口总压压降时，确定所述当前进气歧管几何模型为进气歧管几何模型。
进一步的，在获取仿真数据之后，还包括：
在所述仿真数据未满足参考数据时，调节所述当前进气歧管几何模型，并循环执行步骤一至步骤四。
第二方面，本发明实施例还提供了一种进气歧管几何模型的确定装置，该装置包括：
获取模块，用于获取当前进气歧管几何模型和活塞及气门几何模型；
建立模块，用于根据所述当前进气歧管几何模型和所述活塞及气门几何模型建立瞬态流体仿真模型；
运行模块，用于运行所述瞬态流体仿真模型，以获取仿真数据；
确定模块，用于在所述仿真数据满足参考数据时，确定所述当前进气歧管几何模型为进气歧管几何模型。
进一步的，所述建立模块，用于根据所述当前进气歧管几何模型和所述活塞及气门几何模型建立瞬态流体仿真模型，包括：
将所述当前进气歧管几何模型和所述活塞及气门几何模型加载至流体仿真模型；
将瞬态边界条件加载至所述流体仿真模型，以形成所述瞬态流体仿真模型；其中，所述瞬态边界条件包括所述活塞及气门的实时运动函数。
本发明通过获取当前进气歧管几何模型和活塞及气门几何模型，根据当前进气歧管几何模型和活塞及气门几何模型建立瞬态流体仿真模型，运行瞬态流体仿真模型，获取仿真数据，在仿真数据满足参考数据时，确定当前进气歧管几何模型为进气歧管几何模型。由此在仿真进气过程时加入活塞及气门几何模型，从而模拟了活塞及气门的运动对进气歧管入口、出口平面进气情况的影响，进而反映出真实的进气歧管进气过程，更好的模拟出发动机进气的过程，使得工作人员根据仿真结果合理地设计进气管路结构，提高了进气歧管的进气均匀性进行分析及设计优化，提高了进气歧管几何模型的仿真实验结果的可靠性，也提高了仿真实验结果的可信度。
附图说明
图1是本发明实施例一中的一种进气歧管几何模型的确定方法的流程图。
图2是本发明实施例二中的一种进气歧管几何模型的确定方法的流程图。
图3是本发明实施例二中的进气歧管进气系统结构示意图。
图4是本发明实施例二中的进气歧管进气系统结构示意图。
图5是本发明实施例三中的一种进气歧管几何模型的确定装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
现有对进气歧管均匀性的计算主要有两种方法：1、稳态计算：在定压差的边界条件下，分别求解进气歧管各个出口的进气量，进而评价各缸进气量偏差、压降及流场状态；2、瞬态计算：通过建立发动机热力学一维模型和进气歧管三维模型，对进气过程进行耦合仿真，入口及出口的边界条件来自于一维模型的实时输入，根据结果评价各缸进气量偏差、压降及流场状态。无论稳态计算，还是瞬态计算，边界条件(速度、压力等)都是均匀的分布在入口及出口的平面上，都没有考虑活塞及气门运动对入口、出口平面进气情况的影响，不能真实的反映进气过程，所取得的进气歧管几何模型仿真结果不具有可靠性。
实施例一
为解决上述技术问题，本发明实施例一提供了一种进气歧管几何模型的确定方法，图1为本发明实施例一提供的一种进气歧管几何模型的确定方法的流程图，该方法可以由进气歧管几何模型的确定装置来执行，具体包括如下步骤：
S110、步骤一，获取当前进气歧管几何模型和活塞及气门几何模型；
其中，当前进气歧管几何模型和活塞及气门几何模型由工作人员建立，进气歧管、活塞及气门属于发动机总成系统的重要部件，气门位于连接进气歧管和发动机气缸的进气道中，活塞位于发动机气缸中，进气歧管包括歧管入口和歧管内腔，进气歧管的管道数对应发动机气缸的数量，如四缸发动机就有四道对应的进气歧管，五缸发动机则有五道对应的进气歧管，进气歧管将空气分别导入各气缸中，由于进、排气压力的波动以及各缸进、排气系统结构和布置的差异，多缸发动机各缸进气过程不可避免地会出现不均匀性，从而导致各缸燃烧不均匀，最终表现为各缸性能出现较大差异，因此，在对进气歧管几何模型进行建立时要尽可能合理地设计进气管路结构，工作人员可以在三维软件建立进气歧管几何模型和活塞及气门几何模型，以便将进气歧管几何模型和活塞及气门几何模型加入流体仿真模型中。
S120、步骤二，根据当前进气歧管几何模型和活塞及气门几何模型建立瞬态流体仿真模型；
其中，瞬态流体仿真模型可以在流体仿真软件中建立，在建立瞬态流体仿真模型过程中，在输入当前进气歧管几何模型和活塞及气门几何模型后，还需要加入瞬态边界条件以建立瞬态流体仿真模型，以使根据当前进气歧管几何模型和活塞及气门几何模型建立的瞬态流体仿真模型能够运行，从而模拟出接近真实的进气歧管内流体的流场，在该瞬态流体仿真模型中当前进气歧管几何模型和活塞及气门几何模型为一个整体，通过流体仿真软件模拟流体在进气歧管、气门及活塞几何模型中的流动。
S130、步骤三，运行瞬态流体仿真模型，以获取仿真数据；
其中，在运行瞬态流体仿真模型后，流体仿真软件会模拟流体在瞬态流体仿真模型中流动，从而实现活塞及气门的实时运动。在活塞及气门的实时运动过程中，流体仿真软件可以实时获取到瞬态流体仿真模型中发动机各个缸的仿真数据，仿真进气数据包括发动机各个缸的进气质量、各缸平均进气质量、流体仿真软件中流场状态的截图以及各缸进出口总压压降等数据，其中发动机各个缸的进气质量是指各个缸中进气的重量，通过仿真进气数据能够进一步判断当前进气歧管几何模型的设计是否符合要求。
S140、步骤四，在仿真数据满足参考数据时，确定当前进气歧管几何模型为进气歧管几何模型。
其中，参考数据包括各缸进气质量偏差参考值、进气歧管各缸的进出口总压压降参考值以及进气歧管内部流场分离情况。进气质量偏差参考值的数值越小越好，优选的进气质量偏差参考值的绝对值小于3％，进气质量偏差的数值越小，表明各缸进气质量相差越小，从而使各缸性能差异较小，提高发动机整体性能。进气歧管各缸的进出口总压压降越低，表明进气歧管中的阻力越小，有助于提高发动机缸体进气效率，提高发动机性能。进气歧管内部气流分离情况越少，进气歧管的进气越高，发动机的整体性能越好。在仿真数据满足上述参考数据时，表明当前进气歧管几何模型的设计符合标准，从而确定当前进气歧管几何模型是满足标准进气歧管几何模型，当前进气歧管几何模型可以作为本次仿真过程的结果。
通过上述判断标准对流体仿真软件中的仿真数据进行分析，若仿真数据不满足上述判断标准，则继续对照判断标准持续优化进气歧管具体结构，直到得到满足标准的进气歧管几何结构。
在上述步骤的基础上，可选的，在获取仿真数据之后，还包括：
在仿真数据未满足参考数据时，调节当前进气歧管几何模型，并循环执行步骤一至步骤四。
本实施例的技术方案，通过获取当前进气歧管几何模型和活塞及气门几何模型，根据当前进气歧管几何模型和活塞及气门几何模型建立瞬态流体仿真模型，运行瞬态流体仿真模型，获取仿真数据，在仿真数据满足参考数据时，确定当前进气歧管几何模型为进气歧管几何模型。由此在仿真进气过程时加入活塞及气门几何模型，从而模拟出了活塞及气门的运动对进气歧管入口、出口平面进气情况的影响，进而反映出真实的进气歧管进气过程，更好的模拟出发动机进气的过程，使得工作人员根据仿真结果合理地设计进气管路结构，提高了进气歧管的进气均匀性进行分析及设计优化，提高了进气歧管几何模型的仿真实验结果的可靠性，也提高了仿真实验结果的可信度。
实施例二
图2为本发明实施例二提供的一种进气歧管几何模型的确定方法的流程图，本申请实施例是在上述实施例的基础上进行的优化补充，参见图2，本实施例的方法包括但不限于如下步骤：
S210、建立当前进气歧管几何模型和活塞及气门几何模型，获取当前进气歧管几何模型和活塞及气门几何模型。
其中，进气歧管、活塞及气门属于发动机总成系统的重要部件，气门位于连接进气歧管和发动机气缸的进气道中，活塞位于发动机气缸中，进气歧管包括歧管入口和歧管内腔，进气歧管的管道数对应发动机气缸的数量。工作人员可以在三维软件中设计出当前进气歧管几何模型和活塞及气门几何模型，并将活塞及气门几何模型合并至当前进气歧管几何模型中，形成一个整体三维结构，以便对该几何模型进行流体仿真模拟。
S220、将当前进气歧管几何模型和活塞及气门几何模型加载至流体仿真模型；
将瞬态边界条件加载至流体仿真模型，以形成瞬态流体仿真模型；其中，瞬态边界条件包括活塞及气门的实时运动函数。
其中，瞬态流体仿真模型可以在流体仿真软件中建立，在建立瞬态流体仿真模型过程中，在输入当前进气歧管几何模型和活塞及气门几何模型后，还需要加入瞬态边界条件以建立瞬态流体仿真模型，以使根据当前进气歧管几何模型和活塞及气门几何模型建立的瞬态流体仿真模型能够运行，从而模拟出接近真实的进气歧管内流体的流场，模拟出活塞及气门的实时运动，在该瞬态流体仿真模型中当前进气歧管几何模型和活塞及气门几何模型为一个整体，通过流体仿真软件模拟流体在进气歧管、气门及活塞几何模型中的流动。另外，通过加载瞬态边界条件，气体流速根据活塞及气门的实时运动而改变，瞬态边界条件不是一个固定的速度值，也不是一个固定的速度函数，在加载瞬态边界条件后能够实现活塞及气门实时运动，进气歧管中各部位气体流速也实时变化。
S230、运行瞬态流体仿真模型，以获取仿真数据，包括：
根据气缸盖、气缸壁、活塞顶部和进气歧管内腔确定第一计算区域；根据气门表面和交换面确定第二计算区域；其中，交换面是位于气门表面外侧的计算单元格；根据瞬态边界条件运行瞬态流体仿真模型，以获取仿真数据。
具体的，参考图3，图3是进气歧管进气系统结构示意图，歧管入口和歧管内腔构成进气歧管，进气歧管通过进气道连接气缸，气缸中包括缸盖、缸壁以及活塞顶部，气门位于进气管和气缸之间，气门的一部分通过缸盖开口延伸到气缸中。其中，通过将气缸盖、气缸壁、活塞顶部和进气歧管内腔设置为第一计算区域，将气门表面和交换面确定第二计算区域，参考图4，图4是进气歧管进气系统结构示意图，交换面是位于气门表面的外侧一层计算单元格，与气门表面的距离可以根据需要进行设置，交换面和气门表面构成第二计算区域。通过设置第一计算区域和第二计算区域，可以实现活塞及气门的实时运动，具体原理如下：活塞顶部按照瞬态边界条件运动，缸壁网格随之拉伸或者压缩，第一计算区域随活塞运动而变大变小；气门随第二计算域按照瞬态边界条件在第一计算域内运动，两个计算域通过气门外侧的交换面传递信息，交换面可以设置交换函数进行两个计算域的信息交换，从而模拟出气体流速根据活塞及气门的实时运动而改变，以及实现活塞及气门随时间变化呈现不同运动状态，最后模拟出接近真实的进气歧管内的流场状态，获得当前进气歧管的仿真数据。
可选的，根据瞬态边界条件运行瞬态流体仿真模型，以获取仿真数据，包括：
根据瞬态边界运行瞬态流体仿真模型，设置活塞及气门的运动函数，根据活塞及气门的实时运动获取仿真数据；
具体的，活塞及气门的运动函数的可以根据发动机的性能进行设置，例如可以设置出不同系数的活塞及气门的运动函数，使活塞和气门往复运动的速度不同，研究进气歧管在不同的活塞及气门运动速度中流场变化是否存在差异，能够更好的对进气歧管几个结构进行设计，从而更灵活的设计不同性能的发动机的进气歧管，最后，根据活塞及气门的实时运动，获得流体仿真软件的实时显示的仿真数据。
S240、在仿真数据满足参考数据时，确定当前进气歧管几何模型为进气歧管几何模型；
其中，参考数据包括参考进气质量偏差，仿真数据包括各缸进气质量。
可选的，在仿真数据满足参考数据时，确定当前进气歧管几何模型为进气歧管几何模型，包括：根据各缸进气质量计算实时进气质量偏差；比较各缸实时进气质量偏差与参考进气质量偏差；在各缸实时进气质量偏差小于或等于参考进气质量偏差时，确定当前进气歧管几何模型为进气歧管几何模型。
其中，进气质量偏差能够体现出各缸进气质量的不均匀性，进气质量偏差要控制在一定范围内，进气质量偏差εn的计算公式为：
式中，n表示对应的发动机缸数；mn表示第n缸的进气质量；m表示各缸平均进气质量，mn和m均从流体仿真软件中获取。通过该公式可以计算各缸进气质量偏差εn，进气质量偏差εn的数值越小越好，优选的|εn|≤3％，即参考进气质量偏差优选的≤3％，εn的数值越小，表明各缸进气质量相差越小，从而使各缸性能差异较小，提高发动机整体性能。当各缸实时进气质量偏差小于或等于参考进气质量偏差时，确定当前进气歧管几何模型为进气歧管几何模型。
在仿真数据满足参考数据时，表明当前进气歧管几何模型的设计符合标准，从而确定当前进气歧管几何模型是满足标准进气歧管几何模型，当前进气歧管几何模型可以作为本次仿真过程的结果。
可选的，参考数据还包括参考进出口总压压降，仿真数据包括各缸进出口总压压降，在各缸实时进气质量偏差小于或等于参考进气质量偏差时，确定当前进气歧管几何模型为进气歧管几何模型，包括：
在各缸实时进气质量偏差小于或等于参考进气质量偏差时，比较各缸进出口总压压降和参考进出口总压压降；在各缸进出口总压压降小于参考进出口总压压降时，确定当前进气歧管几何模型为进气歧管几何模型。
具体的，在进气歧管满足参考进气质量偏差时，进气歧管各缸的进出口总压压降越低，表明进气歧管中的阻力越小，有助于提高发动机缸体进气效率，提高发动机性能，因此，要使进气歧管各缸的进出口总压压降尽可能的低，可以设置参考进出口总压压降尽可能的低，但要在合理范围之内。
另外，在判断仿真数据是否满足要求过程中，总共可以有以下判断标准：
1、各缸进气质量偏差εn要控制在一定范围内，εn的计算公式为：
式中，n表示对应的发动机缸数；mn表示第n缸的进气质量；表示各缸平均进气质量。通过该公式可以计算各缸进气质量偏差εn，εn的数值越小越好，优选的εn|≤3％，εn的数值越小，表明各缸进气质量相差越小，从而使各缸性能差异较小，提高发动机整体性能。
2、进气歧管各缸的进出口总压压降尽可能的低，各缸进出口总压压降其数值为进气歧管入口总压与该缸进气歧管出口总压之差，即各缸出气相比与进气压强的降低，进气歧管各缸的进出口总压压降越低，表明进气歧管中的阻力越小，有助于提高发动机缸体进气效率，提高发动机性能。
3、流体仿真软件中得到的进气歧管内部流场状态要保持尽量少的气流分离情况，具体通过流体仿真软件中流场状态的截图判断进气歧管内部气流分离情况，进气歧管内部气流分离情况越少，进气歧管的进气越高，发动机的整体性能越好。
在上述步骤的基础上，可选的，在获取仿真数据之后，还包括：
在仿真数据未满足参考数据时，调节当前进气歧管几何模型，并循环执行上述步骤。
具体的，通过上述判断标准对流体仿真软件中的仿真数据进行分析，若仿真数据不满足上述判断标准，则继续对照判断标准持续优化进气歧管具体结构，直到得到满足标准的进气歧管几何结构。
本实施例的技术方案，通过获取当前进气歧管几何模型和活塞及气门几何模型，根据当前进气歧管几何模型和活塞及气门几何模型建立瞬态流体仿真模型，运行瞬态流体仿真模型，获取仿真数据，在仿真数据满足参考数据时，确定当前进气歧管几何模型为进气歧管几何模型。由此在仿真进气过程时加入活塞及气门几何模型，从而模拟了活塞及气门的运动对进气歧管入口、出口平面进气情况的影响，进而反映出真实的进气歧管进气过程，更好的模拟出发动机进气的过程，使得工作人员根据仿真结果合理地设计进气管路结构，提高了进气歧管的进气均匀性进行分析及设计优化，提高了进气歧管几何模型的仿真实验结果的可靠性，也提高了仿真实验结果的可信度。
实施例三
图4是本发明实施例三中的一种进气歧管几何模型的确定装置的结构示意图，该装置可以执行上述各实施例中涉及到的一种进气歧管几何模型的确定方法。参照图4，该装置包括：获取模块310、建立模块320、运行模块330以及确定模块340。
获取模块310，用于获取当前进气歧管几何模型和活塞及气门几何模型；
建立模块320，用于根据当前进气歧管几何模型和活塞及气门几何模型建立瞬态流体仿真模型；
运行模块330，用于运行瞬态流体仿真模型，以获取仿真数据；
确定模块340，用于在仿真数据满足参考数据时，确定当前进气歧管几何模型为进气歧管几何模型。
可选的，建立模块320还用于将当前进气歧管几何模型和活塞及气门几何模型加载至流体仿真模型；
将瞬态边界条件加载至流体仿真模型，以形成瞬态流体仿真模型；其中，瞬态边界条件包括活塞及气门的实时运动函数。
本实施例的技术方案，通过获取当前进气歧管几何模型和活塞及气门几何模型，根据当前进气歧管几何模型和活塞及气门几何模型建立瞬态流体仿真模型，运行瞬态流体仿真模型，获取仿真数据，在仿真数据满足参考数据时，确定当前进气歧管几何模型为进气歧管几何模型。由此在仿真进气过程时加入活塞及气门几何模型，从而模拟了活塞及气门的运动对进气歧管入口、出口平面进气情况的影响，进而反映出真实的进气歧管进气过程，更好的模拟出发动机进气的过程，使得工作人员根据仿真结果合理地设计进气管路结构，提高了进气歧管的进气均匀性进行分析及设计优化，提高了进气歧管几何模型的仿真实验结果的可靠性，也提高了仿真实验结果的可信度。
在本实施例的一个可选实现方式中，获取模块310，具体用于：建立当前进气歧管几何模型和活塞及气门几何模型，获取当前进气歧管几何模型和活塞及气门几何模型。
在本实施例的一个可选实现方式中，运行模块330，具体用于：根根据气缸盖、气缸壁、活塞顶部和进气歧管内腔确定第一计算区域；根据气门表面和交换面确定第二计算区域；其中，交换面是位于气门表面外侧的计算单元格；根据瞬态边界条件运行瞬态流体仿真模型，以获取仿真数据。其中，根据瞬态边界条件运行瞬态流体仿真模型，以获取仿真数据，包括：根据瞬态边界运行瞬态流体仿真模型，设置活塞及气门的运动函数，根据活塞及气门的实时运动获取仿真数据；
在本实施例的一个可选实现方式中，在本实施例的一个可选实现方式中，确定模块340，具体用于：
参考数据包括参考进气质量偏差，仿真数据包括各缸进气质量，在仿真数据满足参考数据时，确定当前进气歧管几何模型为进气歧管几何模型，包括：根据各缸进气质量计算实时进气质量偏差；比较各缸实时进气质量偏差与参考进气质量偏差；在各缸实时进气质量偏差小于或等于参考进气质量偏差时，确定当前进气歧管几何模型为进气歧管几何模型；
其中，参考数据还包括参考进出口总压压降，仿真数据包括各缸进出口总压压降，在各缸实时进气质量偏差小于或等于参考进气质量偏差时，确定当前进气歧管几何模型为进气歧管几何模型，包括：在各缸实时进气质量偏差小于或等于参考进气质量偏差时，比较各缸进出口总压压降和参考进出口总压压降；在各缸进出口总压压降小于参考进出口总压压降时，确定当前进气歧管几何模型为进气歧管几何模型。
本发明实施例所提供的进气歧管几何模型的确定装置可执行本发明任意实施例所提供的进气歧管几何模型的确定方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种进气歧管几何模型的确定方法，其特征在于，包括：
步骤一、获取当前进气歧管几何模型和活塞及气门几何模型；
步骤二、根据所述当前进气歧管几何模型和所述活塞及气门几何模型建立瞬态流体仿真模型；
步骤三、运行所述瞬态流体仿真模型，以获取仿真数据；
步骤四、在所述仿真数据满足参考数据时，确定所述当前进气歧管几何模型为进气歧管几何模型。
2.根据权利要求1所述的进气歧管几何模型的确定方法，其特征在于，根据所述当前进气歧管几何模型和所述活塞及气门几何模型建立瞬态流体仿真模型，包括：
将所述当前进气歧管几何模型和所述活塞及气门几何模型加载至流体仿真模型；
将瞬态边界条件加载至所述流体仿真模型，以形成所述瞬态流体仿真模型；其中，所述瞬态边界条件包括活塞及气门的实时运动函数。
3.根据权利要求2所述的进气歧管几何模型的确定方法，其特征在于，运行所述瞬态流体仿真模型，以获取仿真数据，包括：
根据气缸盖、气缸壁、活塞顶部和进气歧管内腔确定第一计算区域；
根据气门表面和交换面确定第二计算区域；其中，所述交换面是位于所述气门表面外侧的计算单元格；
根据所述瞬态边界条件运行所述瞬态流体仿真模型，以获取所述仿真数据。
4.根据权利要求3所述的进气歧管几何模型的确定方法，其特征在于，根据所述瞬态边界条件运行所述瞬态流体仿真模型，以获取所述仿真数据，包括：
根据所述瞬态边界条件运行所述瞬态流体仿真模型，根据所述瞬态边界条件中所述活塞及气门的实时运动函数控制所述活塞及气门运动，根据所述活塞及气门的实时运动获取仿真数据。
5.根据权利要求1所述的进气歧管几何模型的确定方法，其特征在于，在获取当前进气歧管几何模型和活塞及气门几何模型之前，还包括：
建立所述活塞及气门几何模型。
6.根据权利要求1所述的进气歧管几何模型的确定方法，其特征在于，所述参考数据包括参考进气质量偏差，所述仿真数据包括各缸进气质量，在所述仿真数据满足参考数据时，确定所述当前进气歧管几何模型为进气歧管几何模型，包括：
根据各缸所述进气质量计算实时进气质量偏差；
比较各缸所述实时进气质量偏差与所述参考进气质量偏差；
在各缸所述实时进气质量偏差小于或等于所述参考进气质量偏差时，确定所述当前进气歧管几何模型为进气歧管几何模型。
7.根据权利要求6所述的进气歧管几何模型的确定方法，其特征在于，所述参考数据还包括参考进出口总压压降，所述仿真数据包括各缸进出口总压压降，在各缸所述实时进气质量偏差小于或等于所述参考进气质量偏差时，确定所述当前进气歧管几何模型为进气歧管几何模型，包括：
在各缸所述实时进气质量偏差小于或等于所述参考进气质量偏差时，比较各缸所述进出口总压压降和所述参考进出口总压压降；
在各缸所述进出口总压压降小于所述参考进出口总压压降时，确定所述当前进气歧管几何模型为进气歧管几何模型。
8.根据权利要求1所述的进气歧管几何模型的确定方法，其特征在于，在获取仿真数据之后，还包括：
在所述仿真数据未满足参考数据时，调节所述当前进气歧管几何模型，并循环执行步骤一至步骤四。
9.一种进气歧管几何模型的确定装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取当前进气歧管几何模型和活塞及气门几何模型；
建立模块，用于根据所述当前进气歧管几何模型和所述活塞及气门几何模型建立瞬态流体仿真模型；
运行模块，用于运行所述瞬态流体仿真模型，以获取仿真数据；
确定模块，用于在所述仿真数据满足参考数据时，确定所述当前进气歧管几何模型为进气歧管几何模型。
10.根据权利要求9所述的进气歧管几何模型的确定装置，其特征在于，所述建立模块，用于根据所述当前进气歧管几何模型和所述活塞及气门几何模型建立瞬态流体仿真模型，包括：
将所述当前进气歧管几何模型和所述活塞及气门几何模型加载至流体仿真模型；
将瞬态边界条件加载至所述流体仿真模型，以形成所述瞬态流体仿真模型；其中，所述瞬态边界条件包括所述活塞及气门的实时运动函数。
CN202310699171.7A 2023-06-13 2023-06-13 进气歧管几何模型的确定方法及装置 Pending CN116541966A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310699171.7A CN116541966A (zh) 2023-06-13 2023-06-13 进气歧管几何模型的确定方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310699171.7A CN116541966A (zh) 2023-06-13 2023-06-13 进气歧管几何模型的确定方法及装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116541966A true CN116541966A (zh) 2023-08-04

Family

ID=87447274

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310699171.7A Pending CN116541966A (zh) 2023-06-13 2023-06-13 进气歧管几何模型的确定方法及装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116541966A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108762110B (zh) 一种满足国ⅳ标准的电控摩托车发动机匹配标定方法
Harrison et al. The acoustics of racing engine intake systems
CN114970404A (zh) 基于缸内燃烧cfd分析的发动机油耗计算及优化方法
CN112257276A (zh) 一种发动机实时虚拟标定系统及其仿真建模方法
CN113673089B (zh) 一种发动机性能确定方法、装置以及电子设备
CN113283039B (zh) 一种发动机排气系统优化方法、装置、介质及电子设备
CN109684704A (zh) 一种基于速度密度模型的发动机进气流量在线标定方法
CN116541966A (zh) 进气歧管几何模型的确定方法及装置
Mattarelli et al. Port design criteria for 2-stroke loop scavenged engines
CN112334751B (zh) 用于判定与内燃机中的气缸的失火判定有关的可靠性的方法和控制装置
US20070101706A1 (en) Side branch absorber for exhaust manifold of two-stroke internal combustion engine
Gu et al. A methodology to extend the altitude adaptability of a turbocharged heavy-duty diesel engine
CN104778312A (zh) 一种v型多缸发动机发火顺序合理性评价方法
JP2012013637A (ja) エンジン制御パラメータの適合方法及び適合装置
US10055523B2 (en) Method for analyzing oxidation in an internal combustion engine
Ogata et al. Highly efficient development of powertrain systems using 1D Real-Time Engine Model
Arsie et al. Development and Validation of a Model for mechanical Efficiency in a Spark Ignition Engine
JP4089453B2 (ja) エンジン性能の予測解析方法、予測解析システム及びその制御プログラム
Siano et al. Noise prediction of a multi-cylinder engine prototype using multi-body dynamic simulation
Cordon et al. One-dimensional engine modeling and validation using Ricardo WAVE
Hoag et al. Methodology development for tumble port evaluation
Liu et al. Engine gas dynamic similarity based on fundamental pressure wave actions
Chiavola Integrated modelling of internal combustion engine intake and exhaust systems
CN112182744B (zh) 一种egr率预测方法、装置、设备和介质
CN115614171A (zh) 小排量水平对置两缸四冲程发动机电控燃油喷射控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination