轎車發動機排氣歧管總成優化與研究.pdf

1、車輛在試驗或正常行駛的過程中，如果發動機排氣歧管總成的設計重量過大，就會增加整個車輛的重量，必然會增加油耗，與節能環保的主題相違背，并且也不是輕量化所追求的。出于以上原因在保證排氣歧管總成的流體性能和結構性能不降低的情況下進行結構優化，最終優化后的排氣歧管總成的重量減少10％左右。本文借助于流固耦合的仿真分析方法對排氣歧管總成進行仿真分析，再將優化后的排氣歧管總成組裝到發動機上進行臺架試驗驗證。
　　 本研究主要內容包括：⑴對排

2、氣歧管總成一些對流體性能和結構性能影響較小的部位進行適當的簡化。比如催化器進行簡化為多孔介質，法蘭的螺紋給予忽略，一些倒角進行直角過渡等。⑵對一些求解問題進行假設。比如整個模擬區域(排氣歧管內壁)流體均假設為單相流動。不考慮廢氣不同成分的影響。假設廢氣不會發生化學反應，在瞬間廢氣會發生化學反應的但是這里只想得到內壁的換熱系數，而不同成分的廢氣對換熱系數的影響不是很大，這里就沒有考慮廢氣中分子的化學反應。⑶用流固耦合仿真分析方法得出了一些

3、能夠表征排氣歧管總成性能的參數、比如有流速、流量、溫度、應力、應變、變形等。通過這些參數的對比，判定優化前后模型性能的提高程度。⑷最后將優化后的排氣歧管總成組裝到發動機上進行臺架試驗。通過試驗參數的對比表明用流固耦合的仿真分析方法對排氣歧管總成的優化分析是可行的。因此，將發動機排氣歧管總成作為一個整體系統來研究，是可行的。研究結果表明：仿真結果與試驗數據基本趨于吻合，該仿真模型和仿真方法可以有效地對發動機排氣歧管總成進行研究，有利于縮短