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发动机采用涡轮增压技术可以增加比功率,降低比质量,提高经济性,改善排放,减少噪声。因此,涡轮增压是发动机发展的重要方向之一。为了提高DA465自然吸气式汽油机升功率,哈尔滨工程大学和东安发动机有限公司合作,在排量不变的条件下,将DA465汽油机改装为增压机型。本文以发动机增压为核心,做了以下研究工作: (1)建立了DA465Q非增压发动机的计算模型,其中缸内采用零维模型,进排气系统采用一维非定常流动模型。为了验证计算模型、程序和所选参数的正确性,首先按外特性运行的八个工况点进行了模拟计算,并与试验数据进行了对比,计算结果与试验数据吻合较好。在此基础上,建立了增压发动机计算模型。 (2)通过模拟计算,对增压发动机性能进行预测,获得其主要性能参数的变化规律,并给出了缸内爆压和最高温度等试验未能测得的数据,为增压汽油机的改进设计和试验研究提供了理论依据和研究方向。基于标定工况,分别对不同的压缩比、点火提前角计算,分析它们对发动机性能的影响,并提出相应建议。 (3)通过分析采用原排气管增压发动机的排气压力波,发现排气存在干扰问题。为此,重新设计了排气管,并进行整机工作过程模拟计算,结果表明,采用新排气管的发动机有效的解决了排气干扰问题,并且在中低工况性能较好。 (4)采用三维粘性数值模拟方法,对由总管、岐管和四个弯曲支管组成的发动机排气管道内气体流场进行了模拟计算。结果显示支管排气对其他支管影响较小,因而排气干扰问题得到了解决。本文计算结果清晰的表明了排气管道的结构型线对流动的影响,为管道系统的设计、改进及优化提供了依据。