一種確定進氣歧管壓力傳感器位置的分析方法技術

一種確定進氣歧管壓力傳感器位置的分析方法，運用計算流體動力學（CFD）方法對進氣歧管進行模擬，獲取進氣歧管隨時間變化的壓力分布，并將之轉換為隨頻率變化的聲壓分布。該分析方法，可準確獲取進氣歧管的聲壓分布并分析出最佳的壓力傳感器布置位置，從而實現了傳感器的精準測量，保證了發動機噴油量的精準控制，降低了研發成本。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及汽油發動機進氣系統，具體涉及一種確定進氣歧管壓力傳感器位置的分析方法。
技術介紹
在發動機的運行過程中，進氣歧管壓力傳感器將所收集的壓力信號，轉換成電壓信號送至電子控制器，發動機管理系統根據進氣歧管內的實時壓力和溫度并綜合考慮其他相關的影響參數，測算出發動機的實際進氣充量狀態，并控制基本噴油量的多少。由于噴油量與發動機的輸出功率和扭矩有著直接關系，因此進氣歧管壓力傳感器是發動機空氣燃料供給控制系統中至關重要的一個部件，對發動機的高效、經濟運行有著重要意義。進氣歧管壓力傳感器的測量精度對發動機噴油量的控制精度有較大影響。歧管內的壓力隨氣缸的順次工作而發生周期性變化，同時由于氣門的快速開啟和閉合，導致歧管壓力出現高頻率的波動。要準確地獲得進氣歧管的壓力信號，則壓力傳感器需要布置在聲壓波動比較低的地方。現階段發動機開發過程中，關于確定壓力傳感器位置的仿真分析很少或分析過程繁瑣，因此大多采用基于設計-試驗-修改這樣反復的模式，費時、費力、費財，而且還會因為在試驗中很難確定進氣歧管內部流動情況，使得設計人員難以確定產生壓力測試不準的原因。
技術實現思路
針對上述所要解決的技術問題，本專利技術提出一種確定進氣歧管壓力傳感器位置的分析方法，優化現有壓力傳感器位置選型的方法，在虛擬環境中模擬進氣歧管內部的流動情況，選取合理的壓力傳感器位置，縮短產品開發周期，提高效率。本專利技術所述的確定進氣歧管壓力傳感器位置的分析方法，采用的步驟如下：步驟一、建立進氣歧管的計算模型，對計算模型分組并進行網格劃分，形成網格模型；步驟二、通過發動機工作過程模擬計算軟件獲取進氣歧管的進出口的邊界條件；步驟三、對網格模型添加邊界條件，并運用流體動力學方法對網格模型進行迭代計算，得到進氣歧管的壓力分布；步驟四、結果分析：將獲得的進氣歧管的壓力分布通過快速傅里葉變換轉換為聲壓分布。最后通過聲壓分布結果確定聲壓分布低的區域為傳感器布置區域。具體地，所述的進氣歧管的計算模型分組至少包括入口、出口以及進氣歧管壁面。具體地，所述的發動機工作過程模擬計算軟件包括：GT-POWER，AVLBOOST。具體地，所述的邊界條件包括隨曲軸轉角變化的入口氣體總壓、溫度，以及出口流量和溫度。具體地，所述的結果分析還包括觀察氣體的流動情況及各缸氣體出口流量大小的統計。本專利技術所述的一種確定進氣歧管壓力傳感器位置的分析方法，是運用計算流體動力學的方法對進氣歧管進行模擬，獲取進氣歧管隨時間變化的壓力分布，并將壓力分布轉換為隨頻率變化的聲壓分布。通過該分析方法，可準確獲取進氣歧管的聲壓分布并分析出最佳的壓力傳感器布置位置，從而實現了傳感器的精準測量，保證了發動機噴油量的精準控制，降低了研發成本。附圖說明圖1為本專利技術的分析方法流程示意圖；圖2為本專利技術計算模型的分組示意圖；圖3為本專利技術計算模型的網格模型圖。圖中：1-入口；2-第一缸出口；3-第二缸出口；4-第三缸出口；5-第四缸出口；6-進氣歧管壁面。具體實施方式下面結合附圖與具體實施方式對本專利技術作進一步詳細描述：圖1為本專利技術的分析方法流程示意圖，采用的具體步驟如下：步驟一、建立進氣歧管的計算模型，對計算模型分組并進行網格劃分，形成網格模型。需根據計算模型的實際情況對其進行合理分組，一般可分為以下幾部分：入口、出口以及進氣歧管壁面。如圖2所示，本實施例分為入口1，第一缸出口2；第二缸出口3；第三缸出口4；第四缸出口5；進氣歧管壁面6。如圖3所示，分組完成后，需要對進氣歧管的內流域進行網格劃分，建議網格尺寸控制在2.0mm。步驟二、通過發動機工作過程模擬計算軟件獲取進氣歧管的進出口的邊界條件。邊界條件包括隨曲軸轉角變化的入口氣體總壓、溫度，出口流量及溫度。發動機工作過程模擬計算軟件包括：GT-POWER，AVLBOOST。步驟三、對網格模型添加邊界條件，并運用流體動力學軟件對網格模型進行迭代計算，得到進氣歧管的壓力分布。為保證計算過程的收斂性和計算結果的準確性，分析時先進行氣體流動計算。步驟四、結果分析：將獲得的進氣歧管的壓力分布通過快速傅里葉變換轉換為聲壓分布。觀察氣體的流動情況及各缸氣體出口流量大小的統計。最后，通過聲壓分布結果，獲取聲壓分布較低區域，并確定該區域為傳感器布置區域。同時，觀察計算氣體的流動情況及統計氣體出口流量大小，以輔助分析進氣歧管壓力不均勻度及聲壓波動大小的原因。本專利技術的確定進氣歧管壓力傳感器位置的分析方法，在樣件試制以前，可以在虛擬環境中模擬進氣歧管內部的流動情況，選取合理的壓力傳感器位置，大大的縮短了產品開發周期，提高開發效率，節省大量的物質成本，為進氣歧管設計指明了方向。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種確定進氣歧管壓力傳感器位置的分析方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟一、建立進氣歧管的計算模型，對計算模型分組并進行網格劃分，形成網格模型；步驟二、通過發動機工作過程模擬計算軟件獲取進氣歧管的進出口的邊界條件；步驟三、對網格模型添加邊界條件，并運用流體動力學方法對網格模型進行迭代計算，得到進氣歧管的壓力分布；步驟四、結果分析：將獲得的進氣歧管的壓力分布通過快速傅里葉變換轉換為聲壓分布；最后通過聲壓分布結果確定聲壓分布低的區域為傳感器布置區域。

【技術特征摘要】
1.一種確定進氣歧管壓力傳感器位置的分析方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟一、建立進氣歧管的計算模型，對計算模型分組并進行網格劃分，形成網格模型；步驟二、通過發動機工作過程模擬計算軟件獲取進氣歧管的進出口的邊界條件；步驟三、對網格模型添加邊界條件，并運用流體動力學方法對網格模型進行迭代計算，得到進氣歧管的壓力分布；步驟四、結果分析：將獲得的進氣歧管的壓力分布通過快速傅里葉變換轉換為聲壓分布；最后通過聲壓分布結果確定聲壓分布低的區域為傳感器布置區域。2....

【專利技術屬性】
技術研發人員：蔣文萍，陳小東，詹樟松，卿輝斌，歐宗味，王翀，
申請(專利權)人：重慶長安汽車股份有限公司，
類型：發明
國別省市：重慶;50