【技术实现步骤摘要】
本申请涉及发动机，具体涉及一种发动机进气道流动特性确定方法及装置。
技术介绍
1、对于汽油发动机(汽油机)来说，进气道是汽油发动机的进气系统的关键部件，其分别连接进气歧管和燃烧室，是新鲜空气的入口和通道，对于空气和燃料的混合也有着显著影响，因此，进气道的结构以及进气道—气门—燃烧室的匹配是决定混合气形成以及燃烧过程优劣的关键环节之一。为了获得良好的混合气质量和较快的燃烧速度，需保证进气流畅，使流经进气道时具有尽可能小的流动损失，同时提供尽可能均匀的气体流场，新鲜充量的运动需要合适的微观和宏观结构，它们共同影响着发动机的动力性、经济性、排放性以及燃烧噪音。可见，进气道的设计就显得十分重要。
2、在设计开发阶段，通过气道试验台进行进气道稳流试验，获取进气道的流动性能，周期较长，需要试验资源和成本。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供一种发动机进气道流动特性确定方法及装置，能够更准确地反映出进气道的流动特性，有利于后续有针对性的对进气道进行优化，能降低进气道的开发周期、成本及风险。
2、为了实现上述目的，第一方面，本申请提供了一种发动机进气道流动特性确定方法，包括：
3、根据发动机的进气门升程曲线获取多个不同的进气门升程；
4、基于预先构建的发动机进气道三维模型和/或预设边界条件，确定多个不同的进气门升程分别对应的发动机进气道的流动特性指标；
5、根据多个不同的进气门升程分别对应的发动机进气道的流动特性指标得出平均流动特性指
6、在本申请的一些实施例中，基于前述方案，根据发动机的进气门升程曲线获取多个不同的进气门升程，包括：
7、根据发动机的性能开发目标，确定进气门升程曲线，基于进气门升程曲线选取多个不同的进气门升程。
8、在本申请的一些实施例中，基于前述方案，基于进气门升程曲线选取多个不同的进气门升程，包括：基于进气门升程曲线得到最大升程，根据实际需求选取最小升程，采用等差数列形式进行选点，从而选取多个不同的进气门升程。
9、在本申请的一些实施例中，基于前述方案，流动特性指标包括流量系数和滚流比，平均流动特性指标包括平均流量系数和平均滚流比。
10、在本申请的一些实施例中，基于前述方案，基于预先构建的发动机进气道三维模型和/或预设边界条件，确定多个不同的进气门升程分别对应的发动机进气道的流动特性指标，包括：
11、基于发动机进气道三维模型和预设边界条件，利用第一预设关联关系，确定多个不同的进气门升程分别对应的发动机进气道的流量系数；
12、第一预设关联关系为：
13、
14、其中，
15、
16、
17、
18、δp＝pu-pm
19、
20、式中，fc为每个进气门升程下的发动机进气道的流量系数，aeff为进气道的有效流通面积，apiston为活塞顶面面积，d为气缸直径，m为实际的气体流量，cth为进气门喉口处的理论进气速度，ρth为进气门喉口处的理论密度，k为绝热指数，r为理想气体常数，pu为环境压力，tu为环境温度，pm为出口处的压力；
21、所述预设边界条件包括气缸直径d、绝热指数k、理想气体常数r、环境压力pu、环境温度tu。
22、在本申请的一些实施例中，基于前述方案，基于预先构建的发动机进气道三维模型和/或预设边界条件，确定多个不同的进气门升程分别对应的发动机进气道的流动特性指标，包括：
23、选取一垂直于气缸轴线的平面作为测量平面，基于发动机进气道三维模型和第二预设关联关系，确定多个不同的进气门升程分别对应的发动机进气道的滚流比；
24、第二预设关联关系为：
25、
26、其中，
27、
28、
29、
30、
31、
32、式中，tr为每个进气门升程下的发动机进气道的滚流比，ωfk为测量平面上气流的旋转角速度，ωmot为发动机的旋转角速度，测量平面上具有n个单元，ωi为测量平面上第i个单元的旋转角速度，ai为测量平面上第i个单元的面积，ri为测量平面上第i个单元相对旋转轴的旋转半径，vi，rel为测量平面上第i个单元的相对轴向速度，vi，ax为测量平面上第i个单元的轴向速度，为测量平面上气流的平均轴向速度，vp为活塞平均速度，s为气缸冲程，n为发动机转速。
33、在本申请的一些实施例中，基于前述方案，根据多个不同的进气门升程分别对应的发动机进气道的流动特性指标得出平均流动特性指标，包括：
34、根据多个不同的进气门升程分别对应的发动机进气道的流量系数采用加权平均法得出平均流量系数，根据多个不同的进气门升程分别对应的发动机进气道的滚流比采用加权平均法得出平均滚流比。
35、在本申请的一些实施例中，基于前述方案，在根据多个不同的进气门升程分别对应的发动机进气道的流动特性指标得出平均流动特性指标的步骤之后，还包括：
36、根据发动机的类型与平均流量系数和/或平均滚流比的关系，对发动机进气道进行优化。
37、在本申请的一些实施例中，基于前述方案，根据发动机的类型与平均流量系数和/或平均滚流比的关系，对发动机进气道进行优化，包括：
38、当发动机为自然吸气机型汽油机时，如果与标准机型相比，平均流量系数偏小，则增大θ、角度，平均流量系数偏大，则减小θ、角度；为进气道上侧面与喉口联接交点处切线与进气道中心线法线的夹角，θ为进气道下侧面与喉口联接交点处切线与进气道中心线法线的夹角；
39、当发动机为增压机型汽油机时，如果与标准机型相比，平均滚流比偏小，则减小θ、角度，平均滚流比偏大，则增大θ、角度。
40、第二方面，本申请提供了一种发动机进气道流动特性确定装置，包括：
41、获取模块，用于根据发动机的进气门升程曲线获取多个不同的进气门升程；
42、确定模块，用于基于预先构建的发动机进气道三维模型和/或预设边界条件，确定多个不同的进气门升程分别对应的发动机进气道的流动特性指标；
43、处理模块，用于根据多个不同的进气门升程分别对应的发动机进气道的流动特性指标得出平均流动特性指标。
44、本申请的技术方案提供一种发动机进气道流动特性确定方法及装置，该方法包括：根据发动机的进气门升程曲线获取多个不同的进气门升程；基于预先构建的发动机进气道三维模型和/或预设边界条件，确定多个不同的进气门升程分别对应的发动机进气道的流动特性指标；根据多个不同的进气门升程分别对应的发动机进气道的流动特性指标得出平均流动特性指标。能够更准确地反映出进气道的流动特性，有利于后续有针对性的对进气道进行优化，能降低进气道的开发周期、成本及风险。
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1.一种发动机进气道流动特性确定方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的发动机进气道流动特性确定方法，其特征在于，所述根据发动机的进气门升程曲线获取多个不同的进气门升程，包括：
3.根据权利要求2所述的发动机进气道流动特性确定方法，其特征在于，所述基于所述进气门升程曲线选取多个不同的进气门升程，包括：基于所述进气门升程曲线得到最大升程，根据实际需求选取最小升程，采用等差数列形式进行选点，从而选取多个不同的进气门升程。
4.根据权利要求1所述的发动机进气道流动特性确定方法，其特征在于，所述流动特性指标包括流量系数和滚流比，所述平均流动特性指标包括平均流量系数和平均滚流比。
5.根据权利要求4所述的发动机进气道流动特性确定方法，其特征在于，所述基于预先构建的发动机进气道三维模型和/或预设边界条件，确定多个不同的进气门升程分别对应的发动机进气道的流动特性指标，包括：
6.根据权利要求4所述的发动机进气道流动特性确定方法，其特征在于，所述基于预先构建的发动机进气道三维模型和/或预设边界条件，确定多个不同的进气门升程分别
7.根据权利要求4所述的发动机进气道流动特性确定方法，其特征在于，所述根据多个不同的进气门升程分别对应的发动机进气道的流动特性指标得出平均流动特性指标，包括：
8.根据权利要求4所述的发动机进气道流动特性确定方法，其特征在于，在所述根据多个不同的进气门升程分别对应的发动机进气道的流动特性指标得出平均流动特性指标的步骤之后，还包括：
9.根据权利要求8所述的发动机进气道流动特性确定方法，其特征在于，
10.一种发动机进气道流动特性确定装置，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种发动机进气道流动特性确定方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的发动机进气道流动特性确定方法，其特征在于，所述根据发动机的进气门升程曲线获取多个不同的进气门升程，包括：
3.根据权利要求2所述的发动机进气道流动特性确定方法，其特征在于，所述基于所述进气门升程曲线选取多个不同的进气门升程，包括：基于所述进气门升程曲线得到最大升程，根据实际需求选取最小升程，采用等差数列形式进行选点，从而选取多个不同的进气门升程。
4.根据权利要求1所述的发动机进气道流动特性确定方法，其特征在于，所述流动特性指标包括流量系数和滚流比，所述平均流动特性指标包括平均流量系数和平均滚流比。
5.根据权利要求4所述的发动机进气道流动特性确定方法，其特征在于，所述基于预先构建的发动机进气道三维模型和/或预设边界条件，确定多个不同...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴田田，庹汉郧，张继明，张文龙，尹曼莉，
申请(专利权)人：东风汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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