進氣歧管的案例
CFdesign對進氣歧管進行流量優化
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用CFdesign對進氣歧管進行流量優化.part2.rar
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Fidelity計算流體力學平臺上進氣歧管的操縱空間
例如，發動機進氣歧管由多個閥門組成，每個閥門都有不同的工作條件。工程師必須了解在各種操作條件下會發生什么，才能做出明智的設計選擇。當必須對原始 CAD 模型進行打開或關閉閥門等微小更改時，這可能會非常耗時。然而，借助 Fidelity CFD 平臺，可以創建多個設計選項，以在用戶定義的域中實現所需的設計目標。多種設計可以在網格劃分和求解模型時提供靈活性。無論您需要調整零件的位置還是完全刪除它，設計選項都可以簡化流程，只需單擊幾下即可簡單。
發動機進氣歧管，閥門旋轉 (i) 45 度（左），(ii) 90 度（右）。
首先，您必須創建不同的閥門位置來探索進氣歧管的操作空間。您可以通過復制職位文件夾中的現有職位并相應地重命名它們來完成此操作。要創建“半開”位置，請將閥門旋轉 45 度；對于“全開”位置，將閥門旋轉 90 度。創建閥門位置后，從新域開始并選擇要添加到其中的組件。您可以為每個域指定多個設計選項。
當剛開始涉足該領域時，只有一種設計選擇可用。然而，測試多種設計選項有利于實現預期結果。這就是為什么該平臺提供了重復設計選擇的選項。此外，用戶可以更改設計選擇，從而靈活地包含或排除最初添加到域中的幾何圖形的某些部分。例如，您可以創建一個名為“無閥門”的新設計選擇，其中閥門完全從幾何域中刪除。這允許更好地定制和控制設計過程。
當探索不同的設計選擇或操作條件時，通常沒有必要從頭開始進行網格設置，因為幾何形狀保持相對一致。重復使用以前的網格設置是一種明智的方法。下圖顯示了針對兩種不同的設計選擇或具有相同網格設置的閥門操作條件生成的網格。
為半開閥門（左）和全開閥門（右）生成的網格。
在模擬各種設計選項時，復制網格設置和模擬設置很有幫助。這使得研究設計模型的不同操作條件變得容易，而無需太多額外的努力。
展開 【AICFD案例教程】進氣歧管分析
圖5-2 結果更新
3）可視化結果
① 壓力云圖
單擊菜單欄 后處理> 云圖，選取位置域和變量參數壓力，設置等級參數256，點擊應用，讀取進氣歧管表面壓力云圖。可以看出在該工況下，壓力最大值出現在出口3和出口4附近。
圖5-3 壓力云圖
② 速度流線圖
雙擊樹節點 視口> 結果> AICFDProject，設置進氣歧管透明度，以便后續查看內部流線。
圖5-4 設置歧管透明度
單擊菜單欄 后處理> 流線圖，設置進氣歧管速度流線圖，可以看出在該工況下，接近出口2處速度偏高。
圖5-5 流線圖
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展開 實例篇：進氣歧管冷熱交換時的墊片分析 ￥2
今天這個例子帶來的是冷熱交換時的墊片密封性能分析，用到的實例是一個簡化的進氣歧管以及端蓋，如下圖
整個分析的過程中要考慮螺栓的預加載、卸載，整體模型進氣、出氣的溫度變化，以及墊片非線性在受壓、釋放過程中的變化，比較復雜，相關工況說明如下
分析步
1
2
3
4
5
6
溫度（℃）
20
20
150
-40
20
20
螺栓狀態
預緊
維持
維持
維持
維持
卸載
氣壓（MPa）
/
/
0.678
0.678
/
/
用到的材料gasket的壓力-閉合曲線如下圖
整個動態展示是這樣的
為了更好的完成這個分析，我們先進行一個二維gasket的簡單壓縮分析
1 中間夾層gasket分析
1.1 建模說明
1.1
之后賦予簡單的steel材料屬性——截面屬性
對于gasket的夾板，材料定義如下
1-2
選取截面屬性的時候，other——gasket，其余默認
1-3
1.2 加載分析
對于分析步，采用非線性分析步，初始步長取0.01，共兩個分析步
step-1中對steel上板施加強制位移1，step-2中恢復
1.3結果分析
最后得到的結果如下
2 進氣歧管分析
2.1 導入模型，劃分網格
在這里，劃分網格的方法有很多，也可以到專業的畫網格軟件（如hypermesh）中進行前處理之后導入
2.2賦予相關屬性
這里的材料與之前的類似，可以借用
2.3 建立分析步
合計6個分析步，每個初始步長取
展開 
發動機竟然有52種--史上最全發動機技術大全！（下）
可變進氣歧管技術與可變配氣技術有些類似，但是可變進氣歧管技術更注重的提高低轉速時的扭力輸出（對高轉速時功率的輸出提高效果不是很明顯），因此這種技術被非常廣泛的應用于普通的民用轎車上。不過這也不是絕對的，由于它能提供更好的引擎響應性，所以在運動型車上也逐漸開始采用這種技術，例如法拉力的360和575。
與可變配氣技術相比，可變進氣歧管技術成本更低——它只需要一些簡單的電磁閥和進氣管形狀的設計就能夠實現；而可變配氣技術則需要復雜而精確的液壓系統進行驅動，如果改變氣門行程，還需要一些特制的凸輪軸。
目前，有兩種可變進氣歧管技術：可變進氣歧管長度和可變進氣共振，他們都是通過進氣歧管的幾何設計實現的。下面我們就分別討論一下這兩種技術。
可變進氣歧管長度
可變進氣歧管長度是一種廣泛應用于普通民用車的技術，進氣歧管長度大部分被設計成分兩段可調——長的進氣歧管在低轉速時使用，短的進氣歧管在高轉速時使用。為何在高轉速時要設計為短進氣歧管？因為它能使得進氣更順暢，這一點應該很容易理解；但是為什么在低轉速時需要長進氣歧管呢，它不會增加進氣阻力嗎？因為發動機低轉速時發動機進氣的頻率也是低的，長的進氣歧管能聚集更多的空氣，因而非常適合與低轉速時發動機的進氣需求相匹配，從而可以改善扭矩的輸出。另外，長進氣歧管還能降低空氣流速，能讓空氣和燃料更好的混合，燃燒更充分，也可以產生更大的扭矩輸出。車
為了更好的適應不同轉速的進氣需求，有一些系統采用了分三段可變進氣歧管長度的設計，例如的V8發動機。每列氣缸都有分三段可調的進氣歧管，一共有24個進氣歧管。事實上，奧迪并沒有把進氣歧管分開，它在中央轉子周圍布置了回旋的進氣歧管，轉子轉到不同的位置就能獲得不同的進氣歧管長度。整個系統布置在V型發動機的V型夾角內側。
展開 FIRE實例教程 fromAVL
將FIRE的進氣歧管的中文教程和大家分享。進氣歧管從網格劃分，到求解器的設置應該說是通用流體計算中最基本簡單的實例。期望通過這個實例，FIRE的初級使用者能夠很快的熟悉FIRE的基本流程和使用環境。
AVLFIRE進氣歧管教程.part1.rar
AVLFIRE進氣歧管教程.part2.rar
AVLFIRE進氣歧管教程.part3.rar
什么是多點電噴.
多點電噴技術是在單點電噴技術上發展起來的，取代了幾個氣缸共用一個噴油器的設計方式，在每個氣缸對應的進氣歧管內加裝了噴油器，這樣避免了單點噴射過程中混合氣輸送和分配受進氣歧管結構的影響，往往單點電噴難以實現所有工況下都能保持理想的混合氣分配；并且多點噴射將噴射器設在進氣門處，燃油在熱的進氣門上進一步蒸發與空氣充分混合后立即通過進氣門進入燃燒室，不受到進氣歧管結構的影響，可以保證一致的混合氣分配。
多點電噴在每個氣缸蓋上安裝一個電磁噴油器，直接將燃油噴入進氣歧管，再與流經進氣歧管的空氣流混合，當進氣門打開時，混合氣體被吸入氣缸。多點電噴與化油器式進氣系統相比，從根本上解決了相鄰氣缸進氣重疊而引起的配氣不均勻，功率下降，油耗增加的問題，而且多點噴射發動機可以采用順序噴射，因此空燃比的控制比單點噴射更精確，可以根據正時進行噴油，對噴油量、噴油時刻進行精確控制，所以多點噴射發動機的排放更好，更經濟省油。
展開 技術研究 | 振動摩擦焊接法制備高滑石粉填充PP的發動機進氣歧管
同時材料兼容性比其他的焊接方法（包括熱板焊接、激光焊接、超聲波焊接）更好，能夠焊接得到較高焊接強度和良好的密封性，因而廣泛應用于發動機進氣歧管、碳罐、儀表盤、尾燈等部位。
目前，已有相關文獻研究了不同PP體系焊接性能的規律，但是對于滑石粉填充PP，尤其是PP-Talc40%體系，不同的焊接工藝對其焊接性能的影響卻研究較少。
本文以PP-Talc40%體系為原料，通過注塑成型制備焊接樣條。采用試驗設計方法（DOE），研究了焊接深度、壓緊力以及振幅三個主要因子對焊接強度的影響。同時探究了不同的焊接工藝，包括：深度、振幅、壓緊參數以及焊接工位等對PP-Talc40%體系焊接強度的影響。
2、結果與討論
2.1DOE試驗方案
利用DOE試驗設計方法，進行3因子，5水平振動摩擦焊接試驗，在進行單工位焊接過程中，當焊接壓緊參數超過4 MPa時，上下模具相互接觸擠壓過程中，已經發生破壞，無法進行焊接，因而在單工位焊接過程中，控制壓緊參數為3 MPa。焊接后的樣條進行拉伸強度測試，試驗結果如表1所示。
表1不同影響因素下PP-Talc40%焊接強度試驗結果
從焊接強度的主效應圖1（A）中可以看出，隨著焊接振幅從0.6 mm增加到1.8 mm而增加。若想該材料獲得較高的焊接強度，焊接振幅需不低于1.2 mm，焊接深度不低于1.0 mm。從焊接強度交互作用圖1（B）可以看出，當選用振幅1.2 mm，焊接深度1.8 mm時，焊接強度的均值最高，其次是焊接振幅1.5 mm，焊接深度1.8 mm。
展開 路上綠牌車漸成主流，但內燃機并未言敗
在內燃機中，連接化油器和氣缸的管路，叫進氣歧管，一分多。
進氣歧管
有進就有出，在排氣管路上還有排氣歧管，多合一。
排氣歧管
無論是進氣還是排氣，我們都希望氣流流經各個支路的阻力盡可能一致，這樣才能保證每個氣缸的進排氣量一致。
如何保證呢？CFD模擬是成本低且效率高的方法。
下面簡單展示個例子，基于智能熱流體仿真軟件AICFD做進氣歧管流阻模擬。
模型為四缸發動機的進氣歧管，即進氣總管分成四個支路。
仿真基于進氣歧管的面網格進行，在面網格的基礎上生成計算需要的體網格。是的，AICFD具有強大的前處理功能。
仿真網格模型
邊界條件設置，總管為進口，采用質量流量入口，0.07kg/s；其中一個支路為出口，采用靜壓出口。
湍流模型采用SST k-omega模型。
計算結果顯示，進出口壓差為2123Pa，即對于該流量，該支路的壓降為2123Pa。
壓力云圖
這個流阻是否符合要求呢？
根據前面的介紹，還需要在此基礎上再分別做其它三個支路的模擬，才可確定各支路的流阻差異是否在可接受范圍內。
歡迎各位讀者親自嘗試，到南京天洑軟件官網下載AICFD，安裝即免費試用30天。
我們希望每個人都能零門檻感受到仿真的魅力。
展開 Z14發動機電控系統概述
三、傳感器
Z14發動機傳感器主要有：發動機曲軸轉速/位置傳感器、發動機凸輪軸轉速/位置傳感器、進氣歧管壓力/溫度傳感器、機油壓力傳感器、機油溫度傳感器、排氣壓力傳感器、油軌壓力傳感器、冷卻液溫度傳感器、增壓器壓氣機進口壓力/溫度傳感器（OEM）、冷卻液液位傳感器（OEM）、油中含水傳感器（OEM）、大氣溫度傳感器（OEM）。
其布置如下圖所示
曲軸轉速/位置傳感器
Z14發動機曲軸轉速位置傳感器采用霍爾效應傳感器（所以傳感器為三根針腳），安裝在前齒輪室蓋上，通過讀取轉速信號輪的信號，實現主要功能有：確定發動機轉速和轉角位置。另外還具有輔助功能：當凸輪軸轉速/位置傳感器發生故障時，ECM使用此傳感器提供的發動機位置信號確定正時。
凸輪軸轉速/位置傳感器
凸輪軸轉速傳感器同樣為霍爾效應傳感器，安裝在缸蓋后端，通過讀取凸輪軸正時信號輪的信號，實現主要功能：檢測發動機位置以控制噴油正時，同時具有輔助功能：當曲軸轉速/位置傳感器發生故障時，ECM使用此傳感器檢測發動機轉速。
進氣歧管壓力/溫度傳感器
進氣歧管壓力/溫度傳感器位于發動機進氣管接頭上，該傳感器將進氣歧管溫度/壓力傳感器集成在一起，兩個傳感器共用一根地線。通過該傳感器測量進氣歧管壓力(渦輪增壓器產生的增壓壓力)和進氣溫度。實現功能為：用于噴油量控制和發動機保護。比如在急加速時，由于廢氣渦輪增壓器響應遲后，氣缸內進氣量偏少，此時通過該傳感器測量值修正ECM根據油門和轉速信號計算的噴油量，以匹配此時的進氣量，避免出現冒黑煙情況。另外在國六狀態下，還通過該傳感器計算進氣質量，參與發動機熱管理。
展開 汽車進氣岐管-CAESES仿真優化經驗分享
進氣岐管是汽車進氣管之后到氣缸蓋進氣道之間的進氣管路，對于氣道燃油噴射式發動機或者柴油機來說，它的功能是將潔凈的空氣持續分配給各缸進氣道。在脈沖式吸氣過程中，為了各個氣缸燃燒狀況相同，要求每個氣缸的進氣狀況盡可能保持一致（圖1所示）。
圖1 進氣岐管-來自網絡
因此，在進氣岐管設計時除了減少流動損失之外，還要求各缸進氣口流速和壓力均勻。在仿真設計過程中，因進氣岐管造型復雜，通過單一參數的調節往往無法得到理想方案，且耗時耗力。本文采用CAESES軟件對進氣岐管進行全參數化建模，鏈接商業仿真軟件（如Star-CCM+）對多個關鍵參數進行同時優化，通過自動化仿真計算快速高效地得到了優化方案。
本次分享的輸入條件為進氣歧管，對已有參考模型進行參數優化建模仿真。整個仿真優化過程依托于CAESES仿真優化軟件進行，主要分為CAESES參數化建模、CFD仿真及腳本錄制、軟件鏈接仿真優化三個部分。希望本人的優化嘗試能讓大家對CAESES這款軟件更為了解，同時也能為進氣岐管或是類似模型的仿真優化提供思路。
一、CAESES參數化建模
本方案的進氣歧管連接有4個氣缸，進氣管與4個出氣口之間通過一個腔室進行串聯，同時實現氣流分配。整個CAESES參數化建模過程主要為8個步驟（如圖2所示），參考已有模型尺寸及位置，分別創建入口段、中間腔體和4個出口段；接著創建入口和出口分別與中間腔體之間的連接段；然后對中間腔體和其他連接曲面進行分割及閉合處理，并得到完整進氣岐管模型。
展開 
發動機進水不一定會壞！博世黑科技故意往氣缸里噴水
進氣道中增加了一款水噴射器port water injector。該噴射器先將水霧化并噴射到進氣道與空氣進行預混合。與博世原有的汽油直噴系統配合增加燃燒效率。總體節油效果可達到世界輕型車輛測試循環WLTC（world-wide harmonized light duty test cycle，是結合歐洲NEDC和美國FTP測試循環后世界通用的最新測試循環）高速公路工況下13%及普通駕駛工況下4%。
如下圖所示三根亮藍色的管道即為水霧直噴冷卻系統的輸水管。這款新一代的三缸發動機是以現款寶馬2系AT配備的代號B38 1.5T三缸發動機為原型。三根輸水管分別將冷卻水送入黑色的進氣歧管中。輸水管的上方長方體金屬容器就是中冷器。進氣空氣先通過中冷器冷卻，再有電控單元控制由水霧直噴冷卻系統降低進氣溫度。
從下圖的角度即可看到輸水管延伸到了進氣歧管中。但這里細心的讀者可能會發現輸水管的出口是開發形式的。實際上水霧噴射出去的時機、噴水量都要進行精確的控制。這就需要使用精確的電控噴射器。可能是為了演示方便或者隱去技術細節的原因，此次創新日演示的原型機并沒有配備這種電控噴射器。那么讓我們來借鑒一下稍早德國博世BOSCH發布的水噴射系統的內容。來看一下配合電控噴射器后的冷卻系統是什么樣的。
水噴射系統Water Injection System (WIS)，被用來與傳統基于火花點火SparkIgnition的汽油直噴系統進行配合。如下圖所示，進氣道中增加了一款水噴射器。該噴射器先將水霧化并噴射到進氣道與空氣進行預混合。然后混合空氣隨著進氣沖程進入氣缸。而噴油器直接將汽油噴射到氣缸當中。因此在點燃汽油的時刻，汽油其實是在和空氣和水霧的混合氣體進行反應并做功。
該水霧直噴冷卻系統在發動機滿負荷的時候可以顯著提高效率。
展開 計算機仿真克服薄壁鎂壓鑄件帶來的挑戰
Schaufler專門從事鋁和鎂壓鑄件的模具制造,其設備占地超過五萬平方英尺;可提
供重達35噸的傳動及離合器機架,機體結構件和進氣歧管的模具.該公司最近成立技
術中心,以滿足客戶縮短開發時間的要求,并減少用砂型鑄造模型,改為用壓鑄件原型.
其Lajchingen壓鑄中心(DCL)的特色,在于擁有一組以2700噸鎖模力壓鑄機為基礎的
自動壓鑄單元 — Buhler SC 270N,當中還包括鋁及鎂合金熔爐,半固態壓鑄(SSM)金
屬塊加熱站,ABB噴涂料和取件機器人,冷卻池及加工中心.
制造薄壁鎂壓鑄件充滿挑戰
在過去數年,Schaufler和其它壓鑄模具制造商因應汽車生產商的要求,制造薄壁壓
鑄件的模具,從而降低汽車重量.其中令人最感興趣的是結合減輕重量及改善性能兩項
1
優點的薄壁鎂合金進氣歧管.但是,鑄造這些零件并不容易,鎂的比熱容較小,比鋁還
要小,換言之鎂冷卻速度非常快,令充型過程存在過早凝固的危險,尤其是目前流行的
1.8至2 mm壁厚壓鑄件而言,這問題顯得更具挑戰性.
為避免過早凝固的問題,從前工程師采用高速
充填,速度經常達到內澆口60m/s和薄壁區域
100m/s以上.不幸的是,高的流動速度會引起
卷氣和漩渦,產生困氣,導致出現氣孔和氧化
夾雜的情形.在一般情況下,這些問題可通過
改變壁厚或在鑄件適當的地方增加流動信道來
克服.然而,所謂適當的改變并不可以輕易判
斷出來.過去,只有試模這種辦法來評估模具
設計師設計新模或改模的效果;并且生產部份
零件,透過X光確定零件是否存在不能通過汽車商OEM質量標準的內部缺陷.
展開 發動機怠速不良，最簡單的處理辦法！
除用上述的斷火或斷油的方法查找工作不良的缸外，還可以用紅外線測溫儀在發動機剛起動后不久時測量各缸的排氣歧管的溫度差異。
2.自診斷系統對氣缸失火的監控，在不同車系中，對點火系工作情況的監控方式不同。OBD-Ⅱ診斷系統能夠對發動機失火進行連續的、精確的監控，這主要是由發動機電腦的失火監控器來完成。
（三）真空泄漏檢查
真空泄漏最直接的檢查方法是使發動機處于怠速狀態下在進氣歧管附近被懷疑漏氣的地方噴化油器清洗劑，觀察發動機轉速有無變化，如果轉速改變說明存在漏氣，應作進一步檢查。當出現真空泄漏時，所有真空管、進氣歧管墊、進氣歧管本身、噴油器安裝處的密封膠圈等都是檢查的對象。
（四）怠速不穩檢查歌訣（僅供參考）
排氣突突引擎抖，缸不工作是常有，
斷火斷油試驗證，查完點火查噴油。
真空漏氣管插錯，一一檢查莫放過。
點火正時不準確，廢棄循環亂工作。
節氣門體怠速閥，清洗調整設定它。
油氣配比有恰當，過濃過稀均不好。
看看有無調節器，閉環工作好不好。
故障碼來數據流，尾氣測量細分析。
氣缸壓力若過低，氣門缸墊活塞環。
配氣正時記號錯，氣門間隙小和無。
彈簧過軟積碳多，氣門發卡回位慢。
可變配氣正時閥，機油過臟可發卡。
平衡軸來機角墊，檢查校對視情換。
（五） 怠速過高檢查歌訣（僅供參考）
怠速過高怎么查？混合氣量進缸多。
進氣通道有哪些？節氣門來進氣閥。
旁通氣道附加閥，轉向提速空氣閥。
缸體通風單向閥，進氣歧管真空漏。
節氣門開不回位，怠速馬達已發卡。
控制線路仔細查，清洗調整與設定。
水溫控制快怠速，水道堵塞水溫低。
開關信號電負荷，空調檔位與轉向。
點火偏轉要調整，充電不足電壓低。
學習程序嚴執行，更換電腦試一試。
展開 發動機竟然有52種--史上最全發動機技術大全！（上）
18.VAD ： （可變進氣道系統）
可在PCM的控制下，在發動機大功率輸出時適時打開VAD氣道（多打開一個氣道，相當于氣道口徑變大），可以最大程度地保證發動機空氣量的需求充分發揮發動機的動力性能。此項技術在馬自達車系上廣泛使用。
19.VIS “ （可變進氣歧管系統）
在PCM的控制下，在小負荷低轉速到大負荷高轉速范圍內都保持高的扭矩。工作原理：改變有效進氣歧管的長度，有效控制進氣氣流在進氣道中的流動慣性，使氣流的流動壓力波的頻率和進氣門的頻率在不同工況下適時吻合，進而最大程度保證發動機在任何工況的進氣量。實質是利用的中慣性諧波增壓的原理來實現發動機的最大進氣量。當發動機轉速低于4400轉時，VIS不起作用，VIS閥門是關閉的，氣流的路徑較長；當發動機轉速大于4400轉時，VIS起作用，VIS閥門是打開的，氣流的路徑是較短；這樣滿足不同工況的空氣量的需求。
20.VTCS ： （可變渦流控制系統）
在不同的水溫和轉速下將進氣歧管的開度打開不同的開度，以滿足發動機各個工況空氣的需求。原理：在同一工況下，不同的VTCS閥門開度，使得進入發動機的氣流流速發生改變，形成渦旋，渦流即是我們常說的旋渦，使得發動機的油氣混合達更加充分。特別是發動機在低溫冷起動和發動機處于低負荷時，混合氣的霧化不好，燃燒不充分，排放不良，為了改善低溫時汽油的霧化水平，提高發動機的排放水平，使馬自達6的排放水平達到和超過歐Ⅲ標準。工作過程：當水溫低于62度左右，并且發動機的轉速低于3750轉時，使進氣管的通道面積減小；隨著水溫的進一步提高，轉速進一步上升，VTCS閥的開度完全打開，進氣管的面積達到最大。
21.ETC ： （電子節氣門系統）
顧名思義它不是由油門拉線控制進氣總管的開度而是利用直流電機通過減速機構來自動實現的。
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