针对某型消声器,通过仿真软件GT-Power,分析插入管消声器排气入口直径(43~63 mm)和进气管直径(38~58 mm)的耦合作用对消声器压阻损失的等效分布规律和等效压阻损失下的传递损失变化规律。研究结果显示:插入管单元耦合下的压阻损失变化率在压阻损失较高和较低的区域较大。在插入管单元耦合对消声器压阻损失影响中,等效压阻损失越大,曲线在中高频上的传递损失变化范围也越大;在等效压阻损失较小的区域,基本结构单元对等效压阻损失影响更为敏感;等效压

为满足增压后汽油机的性能要求,对活塞结构进行改进。基于传热学理论和非线性有限元分析方法对活塞进行仿真分析,先将活塞、活塞销、连杆、缸套进行整体建模,并结合活塞温度测试试验对活塞的模拟温度场进行验证,再导入热载荷和机械载荷的边界条件,计算出在热力耦合作用下活塞的应力大小及分布情况。计算结果表明,结构改进后,活塞的最大应力值降低了129.63MPa,热应力和机械应力明显降低,满足增压后汽油机的使用要求,说明了改进后活塞结构是合理的。

由于FSAE方程赛车比赛规则限制，发动机必须在节气门至进气道之间设计一个的限流喉。为了恢复发动机常用工况功率，需要对原进气系统进行重新优化匹配设计。通过仿真计算，分析谐振腔容积、进气歧管长度、直径等进气系统结构参数对充量系数影响规律，并优化设计了限流喉口出入口角度。结果表明，增大谐振腔的容积有利于充量系数的提高；而增大进气歧管直径会减小低速区域的充量系数，但会增加高速区域的充量系数；同时，一定范围内增大进气歧管长度会增加全速区域的充量系数；当进气歧管长度过场，高速区域的充量系数会受到影响；此外，针对对象发动机，限流喉口采用14°进气锥角和6°出口锥角，总压差最优，实现了进气系统的优化匹配过程。