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1、簍2舞智期內(nèi)燃機(jī)與動(dòng)力裝置．．&。n。VoJunl．32．2015No．20156ICEPowerpl01．JZ1、0．3年月內(nèi)燃機(jī)與動(dòng)力裝置．．&ant?T¨n，n1s’—————————————————————————————————————————————一【模擬計(jì)算】某柴油機(jī)各缸EGR率均勻性計(jì)算及優(yōu)化高東東，張超，王軍，雷營(yíng)(安徽江淮汽車股份有限公司，安徽合肥230601)摘要：為了解某柴油機(jī)各缸EGR率分布均勻性，本文首先應(yīng)用一維AVL—BOOST軟件得到三維CFD計(jì)算的邊界數(shù)據(jù)，然
2、后通過三維AVL—FIRE軟件計(jì)算得出進(jìn)氣歧管及EGR管路的氣體流場(chǎng)。計(jì)算發(fā)現(xiàn)第二缸和第四缸的EGR率差異性超出JAC經(jīng)驗(yàn)指標(biāo)，繼而提出改善進(jìn)氣均勻性的優(yōu)化方案。通過計(jì)算驗(yàn)證，最終方案二滿足經(jīng)驗(yàn)指標(biāo)。關(guān)鍵詞：EGR率均勻性；CFD；進(jìn)氣歧管；EGR率差異性中圖分類號(hào)：TK421．5文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1673—6397(2015)03—0044—04EGRCalculationandOptimizationinUniformityofEachCylinderofaDieselEngineGA
3、ODong—dong，ZHANGChao，WANGJun，LEILei(AnhuiJianghuaiAutomobileCo．，Ltd．，Hefei230601，China)Abstract：InordertoknowEGRdistributionuniformityineachcylinderofafour——cylinderdieselengine，thispapercalculatedtheboundarydatafor3DCFDbyAVL——BOOSTfirstly，andthenuse
4、dAVL_FIREtocalculateflowdistributionoftheintakemanifoldandEGRpipe．Theresultsin—dicatedthatEGRdeviationinthesecondcylinderandthefourthcylinderwerebeyondtheJACexpe．fiencenorm，andthentwooptimizationproposalsforimprovinginflowuniformitywerepresent．Fi—nal
5、ly，thesecondproposalwasprovedtomeetexperiencenormbyCFDcalculation．KeyWords：EGRDistributionUniformity；CFD：IntakeManifold；EGRDeviation引言近年來(lái)我國(guó)汽車保有量呈快速增長(zhǎng)趨勢(shì)，尾氣污染問題13益突出，國(guó)家的排放法規(guī)也越來(lái)越嚴(yán)格，如何降低車輛排放已成為亟待解決的問題_1。2J。EGR(ExhaustGasRecirculation)是將部分廢氣通過進(jìn)氣歧管引入燃燒室，以降
6、低缸內(nèi)氧濃度和燃燒溫度，達(dá)到降低NO。排放的目的。3‘5J。但是在多缸發(fā)動(dòng)機(jī)上采用EGR系統(tǒng)時(shí)，有時(shí)各缸EGR率非常不均勻，這樣就導(dǎo)致EGR率高的缸氧氣濃度低，排放煙度大；EGR率低的缸不能有效降低燃燒最高溫度，NO。的形成依然得不到有效控制¨J。因此，有必要對(duì)EGR分布進(jìn)行數(shù)值模擬，并根據(jù)仿真結(jié)果對(duì)各缸EGR率均勻性進(jìn)行優(yōu)化，以得到滿足要求的進(jìn)氣結(jié)構(gòu)。本文采用1D一3D耦合方法計(jì)算某發(fā)動(dòng)機(jī)各缸的瞬態(tài)EGR率。首先進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)1D熱力學(xué)計(jì)算，得到廢氣管、進(jìn)氣歧管各進(jìn)出口的周期性邊界條件，然后進(jìn)行3
7、D的瞬態(tài)CFD計(jì)算，最后得到進(jìn)氣歧管各處EGR率隨曲軸轉(zhuǎn)角的變化關(guān)系曲線，繼而可以依據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)進(jìn)氣均勻性進(jìn)行評(píng)價(jià)和對(duì)優(yōu)化結(jié)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)證。1模型建立和分析方法1．1一維部分負(fù)荷點(diǎn)性能分析圖1為一維BOOST計(jì)算模型，根據(jù)圖中的工況作者簡(jiǎn)介：高東東(1984一)，男，安徽合肥人，研究生，助理工程師，主要研究方向?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)性能分析。收稿日期：2015一叭一282015年第3期高東東，等：某柴油機(jī)各缸EGR率均勻性計(jì)算及優(yōu)化·45·點(diǎn)進(jìn)行一維標(biāo)定，得出瞬態(tài)性能參數(shù)，為三維CFD分析提供邊界數(shù)據(jù)支持。邊界數(shù)
8、據(jù)包括廢氣人口、空氣入口和四缸進(jìn)氣歧管出口6個(gè)位置點(diǎn)的質(zhì)量流量、壓力和溫度數(shù)據(jù)。圖1一維模型值得注意的是，在進(jìn)行一維標(biāo)定時(shí)，本文采用了一些建模技巧，現(xiàn)簡(jiǎn)述如下：a)BMEPControl：即控制制動(dòng)平均有效壓力，用于使模型達(dá)到預(yù)定的負(fù)荷輸出要求。將扭矩標(biāo)定值換算成BMEP值作為計(jì)算輸人，計(jì)算扭矩很容易達(dá)到標(biāo)定值。b)直接提取EGR率參數(shù)：通過增加一個(gè)For-mulaInterpreter(公式編譯器)，測(cè)點(diǎn)和EGR廢氣測(cè)點(diǎn)，獲得實(shí)時(shí)空氣流量mair和廢氣流量megr，編輯公式EGR—ratio=
