方程式賽車發動機進氣系統設計與分析

摘要：本設計是針對我院2014年FSAE賽車發動機進氣系統的優化設計與仿真研究。文中系統的闡述的發動機進氣的基本原理，簡要敘述了發動機進氣系統研究發展的現狀。這一優化設計借助先進的發動機進氣性能計算三維制圖軟件CATIA建立該發動機的仿真模型，并就發動機進氣歧管長度四種方案進行了動力性能的模擬計算，分析了進氣歧管長度變化及進氣諧振箱體積變化對發動機動力性能的影響及其規律。在基本確定進氣系統的幾何設計參數以后運用三維流體仿真軟件FLUENT對管內氣流流場進行仿真計算，形象化了氣流流線及流型，量化了流場內部的壓力及速度分布情況，進一步優化了進氣系統的局部結構參數，并定出合里的限流閥結構參數，為我院FSAE車隊后續的優化設計的工作指明了方向，并提出改進建議。

關鍵詞:FSAE賽車 進氣系統 設計 分析

Abstract：This design is for our school in 201..improvement..

Key words: FSAE race，intake system，optimal design，analysis

目 錄

摘要4

關鍵詞4

Abstract5

Key words5

引言5

緒論6

1.1 課題研究背景和意義6

1.2 汽車發動機進氣系統的簡介7

1.2.1 進氣系統定義7

1.2.2 基本構成7

1.3 汽車發動機進氣系統發展趨勢7

1.4 進氣限流情況下提高進氣效率技術的研究現狀8

1.5 研究內容8

1.6 進氣系統系統概述9

1.6.1 進氣系統結構參數對充氣效率的影響9

1.6.2 進氣管長度對充氣效率的影響9

1.6.3 FSAE規則對進氣系統限制9

1.6.4 賽車進氣系統主要構成11

2 進氣系統方案設計11

2.1 進氣系統設計流程11

2.2 確定進氣系統材料與制造工藝13

2.3 節氣門體類型選擇13

3 設定進氣系統各部件基本參數14

3.1 系統參數14

3.2 空氣濾清器15

3.3 限流閥開口16

3.4 限流閥16

3.5 限流閥擴散器16

3.6 穩壓腔16

3.7 進氣道17

3.8設計要求17

3.8.1 進氣方案18

3.8.2 進氣管形式18

4 各部件基本參數設計21

4.1  節氣門口徑21

4.2  進氣總管長度21

4.3  穩壓腔體積21

4.4  進氣歧管長度21

5  流場分析22

5.1  分析軟件介紹22

5.2  模型網格劃分與邊界條件初定義22

5.2.1  進氣總管分析22

5.2.2  穩壓腔分析25

5.2.3 進氣歧管長度分析驗證27

6 進氣系統裝配28

7 結論與展望30

參考文獻31