方程式赛车发动机进气系统设计与分析

摘要：本设计是针对我院2014年FSAE赛车发动机进气系统的优化设计与仿真研究。文中系统的阐述的发动机进气的基本原理，简要叙述了发动机进气系统研究发展的现状。这一优化设计借助先进的发动机进气性能计算三维制图软件CATIA建立该发动机的仿真模型，并就发动机进气歧管长度四种方案进行了动力性能的模拟计算，分析了进气歧管长度变化及进气谐振箱体积变化对发动机动力性能的影响及其规律。在基本确定进气系统的几何设计参数以后运用三维流体仿真软件FLUENT对管内气流流场进行仿真计算，形象化了气流流线及流型，量化了流场内部的压力及速度分布情况，进一步优化了进气系统的局部结构参数，并定出合里的限流阀结构参数，为我院FSAE车队后续的优化设计的工作指明了方向，并提出改进建议。

关键词:FSAE赛车 进气系统 设计 分析

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

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

目 录

摘要 4

关键词 4

Abstract 5

Key words 5

引言 5

绪论 6

1.1 课题研究背景和意义 6

1.2 汽车发动机进气系统的简介 7

1.2.1 进气系统定义 7

1.2.2 基本构成 7

1.3 汽车发动机进气系统发展趋势 7

1.4 进气限流情况下提高进气效率技术的研究现状 8

1.5 研究内容 8

1.6 进气系统系统概述 9

1.6.1 进气系统结构参数对充气效率的影响 9

1.6.2 进气管长度对充气效率的影响 9

1.6.3 FSAE规则对进气系统限制 9

1.6.4 赛车进气系统主要构成 11

2 进气系统方案设计 11

2.1 进气系统设计流程 11

2.2 确定进气系统材料与制造工艺 13

2.3 节气门体类型选择 13

3 设定进气系统各部件基本参数 14

3.1 系统参数 14

3.2 空气滤清器 15

3.3 限流阀开口 16

3.4 限流阀 16

3.5 限流阀扩散器 16

3.6 稳压腔 16

3.7 进气道 17

3.8设计要求 17

3.8.1 进气方案 18

3.8.2 进气管形式 18

4 各部件基本参数设计 21

4.1  节气门口径 21

4.2  进气总管长度 21

4.3  稳压腔体积 21

4.4  进气歧管长度 21

5  流场分析 22

5.1  分析软件介绍 22

5.2  模型网格划分与边界条件初定义 22

5.2.1  进气总管分析 22

5.2.2  稳压腔分析 25

5.2.3 进气歧管长度分析验证 27

6 进气系统装配 28

7 结论与展望 30

参考文献 31