进气系统是发动机重要组成部分。良好的进气系统不仅可以提高发动机的充气效率,提高空气和燃料的混合性,而且可以降低油耗和排放。随着工业的高速发展,人们对汽车的排放和油耗要求越来越高,对进气系统的研究也成为改善发动机工作性能的途径之一。发动机研究者对进气系统的研究从未停止。气体发动机的进气系统既包含了空气的供给系统,也包含了气体燃料的供给系统。传统方法对进气系统进行研究需依赖发动机研究者的经验,这样会使得工作量大,周期长,成本高。随着计算机技术的发展,利用计算机辅助软件对进气系统仿真分析大大提高了研究效率,降低了研究成本。本文以“大功率多点电喷气体发动机喷嘴阀及其控制技术研究”这一项目为研究背景。在某一单点电喷气体发动机的基础上,根据项目组需要将其改为多点电喷气体发动机。对进气系统进行了相应的改进,以满足改进后发动机的工作性能。首先对天然气轨管进行了预设计,采用了单边进天然气的方式,并进行了发动机台架试验。将单点发动机(原机)与多点发动机外特性数据对比及分析,发现多点天然气发动机在同一个转速下的功率要优于单点天然气发动机(原机)。其中,1300rpm到1700rpm之间,功率提高最大为10%,并且多点发动机油耗在整体上优于单点发动机,在部分负荷特性,小时油耗可以降低近1kg。尽管多点电喷气体发动机相较于原机在功率和油耗上有了一定的优势,但是在发动机台架试验过程中,高转速大负荷时出现了转速不稳,工作异常等现象。判断是由于进气系统的结构存在不足之处,因此开始对进气系统进行研究。采用CFD方法对进气系统各部分进行建模、模型离散化以及仿真计算。首先对单边进天然气轨管进行了仿真计算,根据仿真结果发现单边进天然气的轨管在结构上存在不足,该结构会造成各喷嘴阀在开启时间内出口位置附近压力的不一致,喷嘴阀1出口位置附近的平均圧力明显较低,而喷嘴阀5出口位置附近的平均压力明显高于其他位置。接着计算了进气总管的压力损失,两种工况下压力损失分别约为550pa和440pa,可以发现总管部分的压力损失不大。然后对喷嘴阀流量特性进行了仿真计算和试验验证。重新设计了一种中间双进气天然气轨管,并进行了建模和仿真计算,数据分析发现各喷嘴阀开启时间内压力分布较为均匀,平均圧力较高,说明了该天然气轨管结构的可行性。最后,对进气道-气缸部分进行了三种工况下的瞬态仿真计算,对缸内的压力分布、速度矢量分布、湍动能分布以及混合气的混合性进行了分析研究。分析得出了该进气道-气缸的结构比较合理,混合气的压力分布较为均匀,进气过程产生的涡流和湍动能能够很好的促进混合气的混合,进气结束时刻混合气的混合性良好。本文利用CFD方法对气体发动机进气系统进行了研究,分析了多点电喷气体发动机进气系统的合理性,对发动机进气系统的设计具有一定的理论指导意义。