fsae赛车进气系统的流场分析(附件)【字数：8907】
摘 要本次论文针对FSAE赛车进气系统的进行流场分析。进气系统是发动机的核心，进气歧管的布置类型、结构参数对发动机的动力性能、排放性能有很大的影响。此论文主要采用计算机辅助分析手段，利用CATIA软件对进气系统建立三维模型，将进气系统的工作过程模拟与三维流场结合，利用ANSYS软件进行仿真分析，确定限流阀、稳压腔体积以及进气歧管参数的初步数据进行仿真，与理想值进行对比，找出缺陷的参数进行优化，然后进行第二次的仿真分析，合理安排各个参数值，最终使进气歧管的四管进气均匀稳定。
目 录
第一章 绪论 1
1.1FSAE赛车的历史背景以及介绍 1
1.2国内外研究现状 1
1.3发动机进气系统的介绍 2
1.3.1进气系统的定义 2
1.3.2进气系统的组成 2
1.3.3进气系统的分类 3
1.4FSAE赛车进气系统的构成 4
1.5课题研究的主要内容 4
第二章 进气系统的设计方案 5
2.1进气系统设计流程 5
2.2选择进气形式 6
2.3节气门体类型选择 6
第三章 进气系统各部分参数的确定 7
3.1确定系统参数 7
3.2进气总管长度的确定 7
3.3限流阀的选择 7
3.4稳压腔体积的确定 7
3.5进气歧管的结构参数确定 8
3.6进气系统的模型确定以及分析 8
第四章 进行系统优化参数过程 10
4.1限流阀开口渐缩角参数的优化 10
4.2扩散器锥角参数的优化 10
4.3稳压腔体积参数的优化 11
4.4进气歧管的优化 12
4.5优化的结果对比 12
4.5.1参数对比 12
4.5.2质量流量的值对比 12
第五章 利用软件进行进气系统分析 14
5.1 ANSYS软件介绍 14
5.2 选择边界条件 14
5.3流场分析 14
结束语 18
致谢 19 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
参考文献 20
第一章 绪 论
1.1FSAE赛车的历史背景以及介绍
FSAE方程式赛车在国际上享有盛誉。本赛事是一项全面的赛事，不仅对使用赛车进行一个整体技术考验，而且对整个团队的合作运营能力进行较量。FSAE赛事在1979年由美国的汽车工程师组成的协会创立，到现在有接近五十年的时间。举办该赛事的国家有美、英、德、意、澳等国家，本赛事致力于学生对车辆工程的设计与开发。2010年中国汽车工程师协会联合一些地方单位举办了国内的第一次FSAE赛事，国内众多具有汽车相关专业的高等院校积极参与该比赛，参赛者大多为在校的本科生或者研究生，超过20个院校的代表车队参加了国内FSAE第一届比赛。之前湖南大学的车队在2007年就代表中国参与了美国举办的 FSAE 方程式比赛，并且取得了优异的成绩。上海、厦门等一些城市的历史悠久大学，例如上海交大的赛车团队远赴海外参与该项赛事。
FSAE赛事最近几年进入中国地区，这不仅为中国大学生提供了一个新的设计选用制造类的活动，加强了高等院校的综合设计能力，提高了团队协作的精神，也促进了国内许多院校交流的机遇，为今后学校、个人的发展提供良好的基础，培养学生的动手操作能力。
1.2国内外研究现状
2010年第一届中国FSAE赛事，官方规定所有的参赛车辆的发动机必须为CF188发动机。有些参赛的车辆在进气系统方面没有任何的设计改进，但是车辆却保留了化油器装置。有一些车队对发动机的电控单元、电喷单元这一方面进行改装，进气系统选用常用的自然进气方式，设计赛车。但是也有一些学校团队的赛车做得比较前卫，不仅仅为发动机加装了电控电喷，并且加装了涡轮增压装置，但是加装涡轮增压系统，会面对很多的棘手问题，按照目前中国赛事的情况来看，没有充分的经验前提下，加装涡轮增压系统对发动机弊大于利，因为我们目前对这一块的掌握的知识太少，对汽车的整体系统需要更进一步的改进。国内FSAE在2011年的比赛开始就取消了对发动机规格的限制，所有参赛车队选用的发动机只要求排量在610cc以下，其他条件没有绝对的限制，本次设计选用的是本田CBR600 F4i，此发动机自身已经是电控发动机。
国外FSAE赛事由于比我们国内开展的比较早，他们对进气系统的理解与发展，肯定比国内的要深刻很多，美国劳伦斯理工大学的车队代表总结了很多相关的经验，他们说很多的FSAE车辆都试着加装涡轮增压系统，虽然整个系统对赛车动力性能提升很大，但是涡轮增压系统带来的负面效益远远超过了它带来的好处。劳伦斯理工大学车队对赛车进行四年的涡轮增压技术改进，但是仍然存在很多问题未能处理，涡轮增压带来的弊端也无法避免，最近一段时间他们官方声明已经放弃了涡轮增压系统，重新换回传统的自然进气方式。
/
图11 涡轮增压进气系统
1.3发动机进气系统的介绍
1.3.1进气系统的定义
进气系统是指空气进入发动机气缸，气体在气缸所需要经过的零件组成的一个系统。打个比方，将发动机比作整个汽车的心脏，那么进气系统就是整个汽车的动脉，合理设计的进气系统可以直接改善发动机的动力性能和使用寿命，进气系统就像一个看门的卫士，保证输送进来的混合气体是充足、清洁的，为发动机的稳定工作提供动力。
1.3.2进气系统的组成
发动机的进气系统主要由进气管总成、空气滤清器总成、增压器、中冷器、进气歧管和进气阀等组成。空气通过空气滤清器，对空气中的杂质进行过滤，然后通过空气流量计，气体通过进气总管道进入进气歧管， 与汽油进行混合，以一定的比例形成满足动力的油气，混合气体进入气缸内，经过火花塞点燃，使燃料燃烧，对活塞做功然后产生动力。
/
目 录
第一章 绪论 1
1.1FSAE赛车的历史背景以及介绍 1
1.2国内外研究现状 1
1.3发动机进气系统的介绍 2
1.3.1进气系统的定义 2
1.3.2进气系统的组成 2
1.3.3进气系统的分类 3
1.4FSAE赛车进气系统的构成 4
1.5课题研究的主要内容 4
第二章 进气系统的设计方案 5
2.1进气系统设计流程 5
2.2选择进气形式 6
2.3节气门体类型选择 6
第三章 进气系统各部分参数的确定 7
3.1确定系统参数 7
3.2进气总管长度的确定 7
3.3限流阀的选择 7
3.4稳压腔体积的确定 7
3.5进气歧管的结构参数确定 8
3.6进气系统的模型确定以及分析 8
第四章 进行系统优化参数过程 10
4.1限流阀开口渐缩角参数的优化 10
4.2扩散器锥角参数的优化 10
4.3稳压腔体积参数的优化 11
4.4进气歧管的优化 12
4.5优化的结果对比 12
4.5.1参数对比 12
4.5.2质量流量的值对比 12
第五章 利用软件进行进气系统分析 14
5.1 ANSYS软件介绍 14
5.2 选择边界条件 14
5.3流场分析 14
结束语 18
致谢 19 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
参考文献 20
第一章 绪 论
1.1FSAE赛车的历史背景以及介绍
FSAE方程式赛车在国际上享有盛誉。本赛事是一项全面的赛事，不仅对使用赛车进行一个整体技术考验，而且对整个团队的合作运营能力进行较量。FSAE赛事在1979年由美国的汽车工程师组成的协会创立，到现在有接近五十年的时间。举办该赛事的国家有美、英、德、意、澳等国家，本赛事致力于学生对车辆工程的设计与开发。2010年中国汽车工程师协会联合一些地方单位举办了国内的第一次FSAE赛事，国内众多具有汽车相关专业的高等院校积极参与该比赛，参赛者大多为在校的本科生或者研究生，超过20个院校的代表车队参加了国内FSAE第一届比赛。之前湖南大学的车队在2007年就代表中国参与了美国举办的 FSAE 方程式比赛，并且取得了优异的成绩。上海、厦门等一些城市的历史悠久大学，例如上海交大的赛车团队远赴海外参与该项赛事。
FSAE赛事最近几年进入中国地区，这不仅为中国大学生提供了一个新的设计选用制造类的活动，加强了高等院校的综合设计能力，提高了团队协作的精神，也促进了国内许多院校交流的机遇，为今后学校、个人的发展提供良好的基础，培养学生的动手操作能力。
1.2国内外研究现状
2010年第一届中国FSAE赛事，官方规定所有的参赛车辆的发动机必须为CF188发动机。有些参赛的车辆在进气系统方面没有任何的设计改进，但是车辆却保留了化油器装置。有一些车队对发动机的电控单元、电喷单元这一方面进行改装，进气系统选用常用的自然进气方式，设计赛车。但是也有一些学校团队的赛车做得比较前卫，不仅仅为发动机加装了电控电喷，并且加装了涡轮增压装置，但是加装涡轮增压系统，会面对很多的棘手问题，按照目前中国赛事的情况来看，没有充分的经验前提下，加装涡轮增压系统对发动机弊大于利，因为我们目前对这一块的掌握的知识太少，对汽车的整体系统需要更进一步的改进。国内FSAE在2011年的比赛开始就取消了对发动机规格的限制，所有参赛车队选用的发动机只要求排量在610cc以下，其他条件没有绝对的限制，本次设计选用的是本田CBR600 F4i，此发动机自身已经是电控发动机。
国外FSAE赛事由于比我们国内开展的比较早，他们对进气系统的理解与发展，肯定比国内的要深刻很多，美国劳伦斯理工大学的车队代表总结了很多相关的经验，他们说很多的FSAE车辆都试着加装涡轮增压系统，虽然整个系统对赛车动力性能提升很大，但是涡轮增压系统带来的负面效益远远超过了它带来的好处。劳伦斯理工大学车队对赛车进行四年的涡轮增压技术改进，但是仍然存在很多问题未能处理，涡轮增压带来的弊端也无法避免，最近一段时间他们官方声明已经放弃了涡轮增压系统，重新换回传统的自然进气方式。
/
图11 涡轮增压进气系统
1.3发动机进气系统的介绍
1.3.1进气系统的定义
进气系统是指空气进入发动机气缸，气体在气缸所需要经过的零件组成的一个系统。打个比方，将发动机比作整个汽车的心脏，那么进气系统就是整个汽车的动脉，合理设计的进气系统可以直接改善发动机的动力性能和使用寿命，进气系统就像一个看门的卫士，保证输送进来的混合气体是充足、清洁的，为发动机的稳定工作提供动力。
1.3.2进气系统的组成
发动机的进气系统主要由进气管总成、空气滤清器总成、增压器、中冷器、进气歧管和进气阀等组成。空气通过空气滤清器，对空气中的杂质进行过滤，然后通过空气流量计，气体通过进气总管道进入进气歧管， 与汽油进行混合，以一定的比例形成满足动力的油气，混合气体进入气缸内，经过火花塞点燃，使燃料燃烧，对活塞做功然后产生动力。
/
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/zdh/780.html
