Formula SAE(FSAE)方程式赛车比赛是由美国汽车工程协会举办,要求在校学生在一年时间内制造出一辆在加速、操控性、耐久性等方面优秀的大学生方程式赛车,并完成规定项目的比赛。国内于2009年引入该比赛,并命名为中国大学生方程式汽车大赛。赛事规则对赛车设计有严格的限制,在规则范围内FASE赛车发动机大多以较高排量的摩托车发动机改造而来,原厂状态的进气系统无法满足赛事要求,且为限制发动机功率,进气系统中必须装有一个内部截面最大直径不超过20mm的限流阀,因此必须进行进气系统的设计。
本次设计中,稳压腔与歧管设计仿真采用GT-Power与FLUENT单向耦合的瞬态分析方法,结合MATLAB的图像拟合技术及UDF模块,使得本次仿真更加接近于发动机实际工作状态。进气总管设计方面,基于拉瓦尔喷管的曲线化设计让进气总管的进气损失更少;通过在FLUENT中进行单向耦合瞬态仿真以实现模拟实际工况,从而实现对总管与稳压腔角度、扩散角、风杯高度三组变量的优化设计,进而实现四个气缸进气均匀且进气量最大的设计目标。