(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211261271.3 (22)申请日 2022.10.14 (71)申请人 潍柴动力股份有限公司 地址 261061 山东省潍坊市高新 技术产业 开发区福寿东 街197号甲 (72)发明人 李卫　王雪鹏　王俣　韩美莹　 (74)专利代理 机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 专利代理师 赵青朵 (51)Int.Cl. G06F 30/17(2020.01) G06F 30/28(2020.01) F02M 35/10(2006.01) G06F 113/08(2020.01) G06F 119/02(2020.01)G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种发动机进气结构设计方法以及发动机 进气结构 (57)摘要 本发明涉及一种发动机进气结构设计方法 以及发动机进气结构， 该设计方法包括步骤： 构 建发动机进气结构的三维模型； 对三维模型进行 CFD分析， 获取理论流量系数、 理论涡流比、 理论 滚流比以及理论混合均匀性结果； 将三维模型制 成发动机进气结构实物， 并对发动机进气结构实 物进行吹风试验以及混合均匀性试验， 以获得 实 际流量系数、 实际涡流比、 实际滚流比以及实际 混合均匀性结果； 将上述理论参数与实际参数进 行比对， 根据比对结果进行优化， 直至三维模型 的可靠性符合要求； 上述发动机进气结构设计方 法通过仿真试验对标提升仿真精度， 能够全面评 价进气结构性能指标， 进而优化各项参数， 保证 设计获得的发动机进气结构能够充分满足排放 指标的要求。 权利要求书1页 说明书6页 附图7页 CN 115329509 A 2022.11.11 CN 115329509 A 1.一种发动机进气结构设计方法， 其特 征在于， 包括 步骤： 1） 构建发动机进气结构的三维模型； 2） 对所述三维模型的流量系数、 涡流比、 滚流比以及混合均匀性进行CFD分析， 获取理 论流量系数、 理论涡流比、 理论滚流比以及理论混合均匀性结果； 3） 将所述三维模型制成发动机进气结构实物， 并对发动机进气结构实物进行 吹风试验 以及混合均匀性试验， 以获得实际流量系数、 实际涡 流比、 实际滚流比以及实际混合均匀性 结果； 4） 将理论流量系数、 理论涡流比、 理论滚流比以及理论混合均匀性结果与实际流量系 数、 实际涡流比、 实际滚流比以及实际混合均匀性结果进行比对判断是否吻合， 若不吻合， 则针对流量系数、 涡 流比、 滚流比以及混合均匀性对三 维模型进 行工作参数形貌优化， 若吻 合， 则判断三 维模型的可靠性是否符合要求， 若三维模型的可靠性符合要求， 则发动机进气 结构设计完成， 若三维模型的可靠性不符合要求， 则对三 维模型进行可靠性参数形貌优化， 直至三维模型的可靠性符合要求。 2.根据权利要求1所述的发动机进气结构设计方法， 其特征在于， 所述工作参数形貌优 化包括混合形貌优化、 一 致性形貌优化以及体积形貌优化。 3.根据权利要求2所述的发动机进气结构设计方法， 其特征在于， 所述混合形貌优化包 括使用折返式进气管、 增大进气管路长度、 采用先提升后下冲式进气管、 增加弯管、 混合器 改动、 进气管路接口改动、 管路朝向改动、 管路内径改动和内置扰流片。 4.根据权利要求3所述的发动机进气结构设计方法， 其特征在于， 所述混合形貌优化还 包括进气道改动以及缸盖底面形状改动。 5.根据权利要求4所述的发动机进气结构设计方法， 其特征在于， 所述进气道改动包括 改为涡流进气道以及改为滚流进气道。 6.根据权利要求4所述的发动机进气结构设计方法， 其特征在于， 所述缸盖底面形状改 动包括改为平 顶形缸盖底面以及改为棚顶形 缸盖底面。 7.根据权利要求2所述的发动机进气结构设计方法， 其特征在于， 所述一致性形貌优化 包括消除螺 栓避让槽、 缸盖 接口改动、 进气腔平顺 化、 增加导流结构和 增加进气歧管长度。 8.根据权利要求2所述的发动机进气结构设计方法， 其特征在于， 所述体积形貌优化包 括消除无用体积和管路直径过渡 优化。 9.根据权利要求1所述的发动机进气结构设计方法， 其特征在于， 所述可靠性参数形貌 优化包括调整壁厚、 更改材 料、 调整螺 栓以及调整加工 工艺。 10.一种发动机进气结构， 其特征在于， 所述发动机进气结构采用 如权利要求1 ‑9任意 一项所述的发动机进气结构设计方法设计。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115329509 A 2一种发动机进气结构设计方 法以及发动机进气结构 技术领域 [0001]本发明涉及发动机技术领域， 特别涉及一种发动机进气结构设计方法以及发动机 进气结构。 背景技术 [0002]随着发动机功率密度的不断提升、 排放法规的不断加严， 对发动机进气系统的要 求也愈加严格。 既要求实现尽可能低的压损以增大进气量、 均匀的EGR混合以控制排放， 也 要求各缸一致的进气量以控制各缸爆 压。 特别是重型天然气发动机， 因其燃烧性质原因， 各 缸循环变动大， 对进气系统的要求格外严苛。 但目前进气系统设计无法满足如此严苛的要 求， 优化进气系统设计迫在眉睫。 发明内容 [0003]本发明的第一个目的在于提供一种发动机进气结构设计方法， 以提供一种能够灵 活优化发动机进气结构的各项参数的设计方法， 使设计出的发动机进气结构充分满足排放 指标的要求。 [0004]本发明的第二个目的在于提供一种基于上述发动机进气结构设计方法设计的发 动机进气结构。 [0005]为实现上述目的， 本发明提供如下技 术方案： 一种发动机进气结构设计方法， 包括 步骤： 1） 构建发动机进气结构的三维模型； 2） 对所述三维模型的流量系数、 涡流比、 滚流比以及混合均匀性进行CFD分析， 获 取理论流量系数、 理论涡流比、 理论滚流比以及理论混合均匀性结果； 3） 将所述三维模型制成发动机进气结构实物， 并对发动机进气结构实物进行吹风 试验以及混合均匀性试验， 以获得实际流量系数、 实际涡 流比、 实际滚流比以及实际混合均 匀性结果； 4） 将理论流量系数、 理论涡流比、 理论滚流比以及理论混合均匀性结果与实际流 量系数、 实际涡 流比、 实际滚流比以及实际混合均匀性结果进 行比对判断是否吻合， 若不 吻 合， 则针对流量系数、 涡流比、 滚流比以及混合均匀性对三维模型进行工作参数形貌优化， 若吻合， 则判断三 维模型的可靠性是否符合要求， 若三 维模型的可靠性符合要求， 则发动机 进气结构设计完成， 若三维模型 的可靠性不符合要求， 则对三维模型进行可靠性参数形貌 优化， 直至三维模型的可靠性符合要求。 [0006]可选地， 所述工作参数形貌优化包括混合形貌优化、 一致性形貌优化以及体积形 貌优化。 [0007]可选地， 所述混合形貌优化包括使用折返式进气管、 增大进气管路长度、 采用先提 升后下冲式进气管、 增加弯管、 混合器改动、 进气管路接口改动、 管路朝向改动、 管路内径改 动和内置扰流片。说　明　书 1/6 页 3 CN 115329509 A 3