毕业设计论文4105型柴油机进排气管设计.doc

目 录 TOC \o 1-3 \u 第一章 概述 PAGEREF _Toc263785500 \h 3 1.1 设计依据 PAGEREF _Toc263785501 \h 3 1.2 设计内容 PAGEREF _Toc263785502 \h 4 1.3 设计思路 PAGEREF _Toc263785503 \h 6 1.4 设计意义 PAGEREF _Toc263785504 \h 7 第二章 设计方案及原理 PAGEREF _Toc263785505 \h 9 2.1材料的选择要求 PAGEREF _Toc263785506 \h 9 2.2进排气管类型选择及基本尺寸 PAGEREF _Toc263785507 \h 9 第三章 进排气管设计的优化 PAGEREF _Toc263785508 \h 12 3.1 模拟计算工具 PAGEREF _Toc263785509 \h 12 3.2 一维气体流动模拟：有限差分 PAGEREF _Toc263785510 \h 12 3.3计算进气和排气系统元件 PAGEREF _Toc263785511 \h 13 3.3.1油门计算 PAGEREF _Toc263785512 \h 15 3.3.2管路口计 PAGEREF _Toc263785513 \h 16 3.4 缸体过程的计算：燃烧模型 PAGEREF _Toc263785514 \h 16 3.5 三维流动模拟 PAGEREF _Toc263785515 \h 17 3.5.1 数学框架 PAGEREF _Toc263785516 \h 17 3.5.2 数值求解过程 PAGEREF _Toc263785517 \h 19 3.6 引擎计算，一维发动机模型 PAGEREF _Toc263785518 \h 19 3.7 比较测量和计算 PAGEREF _Toc263785519 \h 20 3.8 进排气管对发动机性能的影响 PAGEREF _Toc263785520 \h 20 3.8.1 进气管长度对发动机性能的影响的影响 PAGEREF _Toc263785521 \h 21 3.8.2 排气管直径对发动机性能的影响 PAGEREF _Toc263785522 \h 21 3.8.3 排气管长度对发动机性能的影响 PAGEREF _Toc263785523 \h 22 3.8.4 连结阀几何尺寸对发动机性能的影响：一维模拟 PAGEREF _Toc263785524 \h 23 3.8.5 管连接阀几何尺寸对发动机性能的影响：三维模拟 PAGEREF _Toc263785525 \h 24 3.9 阀门对发动机性能的影响 PAGEREF _Toc263785526 \h 28 3.9.1 配气相位对发动机性能的影响 PAGEREF _Toc263785527 \h 29 3.9.2 气门升程对发动机性能的影响 PAGEREF _Toc263785528 \h 32 3.9.3 排气阀直径对发动机性能的影响 PAGEREF _Toc263785529 \h 34 第四章 设计计算书 PAGEREF _Toc263785530 \h 34 4.1 进排气管的核算 PAGEREF _Toc263785531 \h 34 4.2 排气管的核算 PAGEREF _Toc263785532 \h 35 第五章 设计小结 PAGEREF _Toc263785533 \h 35 5.1主要设计成果 PAGEREF _Toc263785534 \h 35 5.2存在的不足及改进意见 PAGEREF _Toc263785535 \h 36 致 谢 PAGEREF _Toc263785536 \h 37 参考资料 PAGEREF _Toc263785537 \h 38  第一章 概述 1.1 设计依据 提升发动机功率最简单的方法就是增大气缸工作容积，也就是提高排量。一般而言，增大工作容积就会增大发动机体积，重量也会随之增加，这种方法对于追求结构紧凑，追求行驶经济性的现代乘用车设计者来说是难以接受的。因此，在同体积或者更小体积的前提下，通过改进发动机结构和采用新材料来追求更高的输出功率，是当前厂商的追求目标。 提高发动机的升功率，也就是每升气缸工作容积所发出的有效功率，是实现这个目标的方法。要提高发动机的升功率，加大进气量是一种解决方案。有些发动机采用强制吸气法的方式，用增大气体密度来提高进气量，例如采用涡轮增压（Turbo）。但是，在日益严格的废气排放法例的管制及制造成本的限制下，多数汽车的发动机还是倾向采用自然吸气法方式。 采用自然吸气法，又要提