技术领域
[0001] 本发明属于发动机技术领域，尤其是涉及一种对置活塞发动机进气压力波调谐方法。
相关背景技术
[0002] 对置活塞二冲程发动机利用进气与排气之间的压差来进行扫气，进气压力值对其换气品质乃至整机性能具有显著的影响。在发动机进气系统中，气口开启和关闭使管道内产生压力波动，此波动将沿管道传播并发生反射和叠加，通过优化压力波的相位，使进气压缩波在气口开启期间到达进气口，能够提升进气压力，进而提升扫气量和减少缸内残余废气，增大空气充量，有利于发动机实现更高的功率输出。进气管系的几何参数是影响压力波相位的主要因素，通过合理设计管系参数，能够实现提升发动机充量及功率的目的。
[0003] 目前针对对置活塞二冲程发动机尚未形成利用进气压力波来提升缸内充量的方法，管系参数的设计一般通过一维或三维仿真，以整机性能为目标进行直接优化，其实现过程复杂、计算量大，并且当其中某一参数发生变化后往往需要进行重新优化。目前缺少一种较为简便的对置活塞发动机进气压力波调谐方法，通过调节进气压力波的相位来提升发动机功率，并获得相应的管系参数。
具体实施方式
[0017] 以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0018] 请参阅图1‑4，一种对置活塞发动机进气压力波调谐方法，包括以下步骤：步骤1、将对置活塞发动机进气压力波的传播路径分为两段，第一段路径简化为第一容腔和第一管道的组合，第二段路径简化为第二容腔和第二管道的组合；第一段路径包括进气腔及气道、谐振腔、谐振腔后进气管；第一容腔具体包括进气腔及气道和谐振腔；第一管道具体为谐振腔后进气管。第二段路径包括中冷器、中冷器后进气管；第二容腔具体为中冷器简化为，第二管道具体为中冷器后进气管。
[0019] 步骤2、计算第一容腔的容积 和第一管道的长度 ；具体表达式如下：式中，为发动机缸数， 为缸心距， 为气腔厚度， 气腔高度， 为气道宽度， 为气道高度， 为谐振腔容积， 为谐振腔后进气管的长度。
[0020] 步骤3、以谐振腔的容积 和谐振腔后进气管的长度 作为调节变量，获得第一段路径的等效长度 ；具体计算表达式如下：式中， 为谐振腔后进气管的管径。
[0021] 步骤4、计算第二容腔的容积 和第二管道的长度 ；具体计算表达式如下：式中，为中冷器流道数， 为各流道的截面积， 为中冷器长度， 为中冷器后进气管的长度。
[0022] 步骤5、计算第二段路径的等效长度 ；具体计算表达式如下：式中， 为中冷器后进气管的管径。
[0023] 步骤6、计算进气压力波在管道内的传播速度 ；具体计算表达式如下：式中， 为比热容比， ； 为进气平均压力； 为环境压力； 为环境声速，通过 计算，其中 为空气气体常数， ， 为环境温度。
[0024] 步骤7、获得压力波从进气口传播至压气机处并反射回进气口所需的时间 ，使其与进气压力波波峰到达进气口所需的时间 相等，从而获得调节变量 和 之间的关系式；具体内容如下：压力波从进气口传播至压气机处并反射回进气口所需的时间 为：
根据进气压力波呈现为三波峰和三波谷特性，计算进气压力波波峰到达进气口所需的时间 为：
式中，为发动机转速；
根据 ，得到调节变量 和 的关系式为：
其中，的取值使 且 为整数。
[0025] 实施例本实施例的对象为三缸对置活塞二冲程发动机，缸心距 ，气腔厚度
，气腔高度 ，气道宽度 ，气道高度 ，获得第一
容腔的容积为 ，第一管道长度 。谐振腔后进气管的管径为
，得到第一段路径的等效长度表达式为 。
[0026] 中冷器的流道数 ，流道截面积 ，中冷器长度 ，得到第二容腔的容积 。中冷器后进气管的长度 ，得到第二管道长度
。中冷器后进气管的管径 ，获得第二段路径的等效长度 。
[0027] 本实施例中，平均进气压力 ，环境压力 ，环境温度，比热容比 ，空气气体常数 ，计算得到环境声速
，进气压力波在管道内的传播速度 。
[0028] 发动机转速为 ，使进气压缩波在换气期间到达进气口，得到谐振腔容积 和谐振腔后进气管长度 之间的关系式为， ，进而得到 与 之间的关系
式： 。当发动机布置空间限制了谐
振腔后进气管长度 ，可选取谐振腔容积 。
[0029] 因此，本发明采用上述一种对置活塞发动机进气压力波调谐方法，以谐振腔容积和谐振腔后进气管的长度作为调节变量，获得两者之间的关系式，使得进气反射压缩波在进气口开启期间到达进气口，提升进气压力，进而提高发动机充量及功率。
[0030] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。
