进气歧管几何模型的确定方法及装置与流程

本发明实施例涉及汽车进气，尤其涉及一种进气歧管几何模型的确定方法及装置。

背景技术：

1、进气歧管是发动机进气系统的重要组成部分，它的功用是将尽量多的空气均匀分配到各缸进气道，进气均匀性对多缸汽油机动力性、经济性和排放性能具有重要影响。

2、现有发动机进气系统中，多缸发动机进气流量和进气不均匀性主要受到进气压力波的影响。当进气门打开时，进气门前后压差使气体迅速流入气缸，当气缸内压力达到最大值后，由于惯性作用气体继续向气缸内流入，由于进、排气压力的波动以及各缸进、排气系统结构和布置的差异，多缸发动机各缸进气过程不可避免地会出现不均匀性。在各缸喷油量和点火提前角均相同的情况下，各缸进气不均匀直接造成缸内残余废气系数和过量空气系数的差异，从而导致各缸燃烧不均匀，最终表现为各缸性能出现较大差异。因此，需要对进气管路结构进行设计，对进气歧管的进气均匀性进行分析及设计优化，从而提高充气效率，改善进气不均匀性。

3、而目前的进气歧管的进气均匀性的计算的仿真模型，边界条件都是均匀的分布在进气歧管入口及出口的平面上，都没有考虑活塞及气门运动对进气歧管入口、出口平面进气情况的影响，不能真实的反映进气过程。

技术实现思路

1、本发明提供一种进气歧管几何模型的确定方法及装置，以实现模拟活塞及气门的实时运动，真实反映了进气歧管的进气过程，提高了进气歧管几何模型的仿真实验结果的可靠性。

2、第一方面，本发明实施例提供了一种进气歧管几何模型的确定方法，该方法包括：

3、步骤一、获取当前进气歧管几何模型和活塞及气门几何模型；

4、步骤二、根据所述当前进气歧管几何模型和所述活塞及气门几何模型建立瞬态流体仿真模型；

5、步骤三、运行所述瞬态流体仿真模型，以获取仿真数据；

6、步骤四、在所述仿真数据满足参考数据时，确定所述当前进气歧管几何模型为进气歧管几何模型。

7、进一步的，根据所述当前进气歧管几何模型和所述活塞及气门几何模型建立瞬态流体仿真模型，包括：

8、将所述当前进气歧管几何模型和所述活塞及气门几何模型加载至流体仿真模型；

9、将瞬态边界条件加载至所述流体仿真模型，以形成所述瞬态流体仿真模型；其中，所述瞬态边界条件包括活塞及气门的实时运动函数。

10、进一步的，运行所述瞬态流体仿真模型，以获取仿真数据，包括：

11、根据气缸盖、气缸壁、活塞顶部和进气歧管内腔确定第一计算区域；

12、根据气门表面和交换面确定第二计算区域；其中，所述交换面是位于所述气门表面外侧的计算单元格；

13、根据所述瞬态边界条件运行所述瞬态流体仿真模型，以获取所述仿真数据。

14、进一步的，根据所述瞬态边界条件运行所述瞬态流体仿真模型，以获取所述仿真数据，包括：

15、根据所述瞬态边界条件运行所述瞬态流体仿真模型，根据所述瞬态边界条件中所述活塞及气门的实时运动函数控制所述活塞及气门运动，根据所述活塞及气门的实时运动获取仿真数据。

16、进一步的，在获取当前进气歧管几何模型和活塞及气门几何模型之前，还包括：

17、建立所述活塞及气门几何模型。

18、进一步的，所述参考数据包括参考进气质量偏差，所述仿真数据包括各缸进气质量，在所述仿真数据满足参考数据时，确定所述当前进气歧管几何模型为进气歧管几何模型，包括：

19、根据各缸所述进气质量计算实时进气质量偏差；

20、比较各缸所述实时进气质量偏差与所述参考进气质量偏差；

21、在各缸所述实时进气质量偏差小于或等于所述参考进气质量偏差时，确定所述当前进气歧管几何模型为进气歧管几何模型。

22、进一步的，所述参考数据还包括参考进出口总压压降，所述仿真数据包括各缸进出口总压压降，在各缸所述实时进气质量偏差小于或等于所述参考进气质量偏差时，确定所述当前进气歧管几何模型为进气歧管几何模型，包括：

23、在各缸所述实时进气质量偏差小于或等于所述参考进气质量偏差时，比较各缸所述进出口总压压降和所述参考进出口总压压降；

24、在各缸所述进出口总压压降小于所述参考进出口总压压降时，确定所述当前进气歧管几何模型为进气歧管几何模型。

25、进一步的，在获取仿真数据之后，还包括：

26、在所述仿真数据未满足参考数据时，调节所述当前进气歧管几何模型，并循环执行步骤一至步骤四。

27、第二方面，本发明实施例还提供了一种进气歧管几何模型的确定装置，该装置包括：

28、获取模块，用于获取当前进气歧管几何模型和活塞及气门几何模型；

29、建立模块，用于根据所述当前进气歧管几何模型和所述活塞及气门几何模型建立瞬态流体仿真模型；

30、运行模块，用于运行所述瞬态流体仿真模型，以获取仿真数据；

31、确定模块，用于在所述仿真数据满足参考数据时，确定所述当前进气歧管几何模型为进气歧管几何模型。

32、进一步的，所述建立模块，用于根据所述当前进气歧管几何模型和所述活塞及气门几何模型建立瞬态流体仿真模型，包括：

33、将所述当前进气歧管几何模型和所述活塞及气门几何模型加载至流体仿真模型；

34、将瞬态边界条件加载至所述流体仿真模型，以形成所述瞬态流体仿真模型；其中，所述瞬态边界条件包括所述活塞及气门的实时运动函数。

35、本发明通过获取当前进气歧管几何模型和活塞及气门几何模型，根据当前进气歧管几何模型和活塞及气门几何模型建立瞬态流体仿真模型，运行瞬态流体仿真模型，获取仿真数据，在仿真数据满足参考数据时，确定当前进气歧管几何模型为进气歧管几何模型。由此在仿真进气过程时加入活塞及气门几何模型，从而模拟了活塞及气门的运动对进气歧管入口、出口平面进气情况的影响，进而反映出真实的进气歧管进气过程，更好的模拟出发动机进气的过程，使得工作人员根据仿真结果合理地设计进气管路结构，提高了进气歧管的进气均匀性进行分析及设计优化，提高了进气歧管几何模型的仿真实验结果的可靠性，也提高了仿真实验结果的可信度。

技术特征：

1.一种进气歧管几何模型的确定方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的进气歧管几何模型的确定方法，其特征在于，根据所述当前进气歧管几何模型和所述活塞及气门几何模型建立瞬态流体仿真模型，包括：

3.根据权利要求2所述的进气歧管几何模型的确定方法，其特征在于，运行所述瞬态流体仿真模型，以获取仿真数据，包括：

4.根据权利要求3所述的进气歧管几何模型的确定方法，其特征在于，根据所述瞬态边界条件运行所述瞬态流体仿真模型，以获取所述仿真数据，包括：

5.根据权利要求1所述的进气歧管几何模型的确定方法，其特征在于，在获取当前进气歧管几何模型和活塞及气门几何模型之前，还包括：

6.根据权利要求1所述的进气歧管几何模型的确定方法，其特征在于，所述参考数据包括参考进气质量偏差，所述仿真数据包括各缸进气质量，在所述仿真数据满足参考数据时，确定所述当前进气歧管几何模型为进气歧管几何模型，包括：

7.根据权利要求6所述的进气歧管几何模型的确定方法，其特征在于，所述参考数据还包括参考进出口总压压降，所述仿真数据包括各缸进出口总压压降，在各缸所述实时进气质量偏差小于或等于所述参考进气质量偏差时，确定所述当前进气歧管几何模型为进气歧管几何模型，包括：

8.根据权利要求1所述的进气歧管几何模型的确定方法，其特征在于，在获取仿真数据之后，还包括：

9.一种进气歧管几何模型的确定装置，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的进气歧管几何模型的确定装置，其特征在于，所述建立模块，用于根据所述当前进气歧管几何模型和所述活塞及气门几何模型建立瞬态流体仿真模型，包括：

技术总结
本发明公开了一种进气歧管几何模型的确定方法及装置。该方法包括：步骤一、获取当前进气歧管几何模型和活塞及气门几何模型；步骤二、根据所述当前进气歧管几何模型和所述活塞及气门几何模型建立瞬态流体仿真模型；步骤三、运行所述瞬态流体仿真模型，以获取仿真数据；步骤四、在所述仿真数据满足参考数据时，确定所述当前进气歧管几何模型为进气歧管几何模型。模拟出了活塞及气门的运动对进气歧管入口、出口平面进气情况的影响，进而反映出真实的进气歧管进气过程，提高了进气歧管几何模型的仿真实验结果的可靠性，也提高了仿真实验结果的可信度。

技术研发人员：任凤涛,黄平慧,段加全,刘耀东,王振喜
受保护的技术使用者：中国第一汽车股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14