基于模型耦合仿真的FSC賽車發(fā)動機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)設(shè)計

(西華大學(xué)汽車與交通學(xué)院，四川 成都 610039)

·新能源汽車與低碳運(yùn)輸·

基于模型耦合仿真的FSC賽車發(fā)動機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)設(shè)計

韓偉強(qiáng), 趙萬東, 冷松蓬, 李 鑫

(西華大學(xué)汽車與交通學(xué)院，四川 成都 610039)

FSC賽事對發(fā)動機(jī)的動力性有較高要求，而規(guī)則中要求對進(jìn)氣加裝限流閥，導(dǎo)致充氣效率大大下降，針對這一問題，需要重新優(yōu)化設(shè)計發(fā)動機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)，使其最大效率地提高動力性能。本文采用GT-POWER軟件建立LD450發(fā)動機(jī)一維模型，對不同諧振腔容積和歧管長度以及引流腔容積進(jìn)行仿真分析，得出最佳一維進(jìn)氣系統(tǒng)參數(shù)，并使用ANSYS-FLUENT軟件，以GT-POWER軟件后處理作為FLUENT邊界條件進(jìn)行耦合仿真，以出口總壓最大為篩選條件，選出最佳的進(jìn)氣系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，利用模型優(yōu)化出口壓力來提高FSC賽車性能的方法，能使改進(jìn)后的進(jìn)氣系統(tǒng)在一定程度上提高發(fā)動機(jī)的動力性能，解決了賽車因安裝限流閥而產(chǎn)生的發(fā)動機(jī)功率損失。

FSC方程式賽車；GT-POWER軟件；CFD；進(jìn)氣系統(tǒng)；諧振腔

FSC賽事是一項(xiàng)由高等院校汽車工程和汽車相關(guān)專業(yè)在校學(xué)生組隊(duì)參加的汽車設(shè)計與制造比賽。各參賽車隊(duì)按照賽事規(guī)則和賽車制造標(biāo)準(zhǔn)，在1年的時間內(nèi)自行設(shè)計和制造出一輛在加速、制動、操控性等方面具有優(yōu)異性能的小型單人座休閑賽車，能夠成功完成全部或部分賽事環(huán)節(jié)的比賽。FSC2014規(guī)則[1]中要求發(fā)動機(jī)排量小于610 mL；因此各院校選取不同的發(fā)動機(jī)來滿足整個賽事的需求，且隨著賽事的舉辦，較多的院校選擇了單缸機(jī)，如廈門理工學(xué)院、哈爾濱工業(yè)大學(xué)(威海)等，并對進(jìn)氣系統(tǒng)進(jìn)行了全新設(shè)計。……