柴油机进气道是决定气缸充气量及其涡流强度的重要因素,直接影响柴油机混合气形成和燃烧,从而决定柴油机的动力性、经济性和排放性能。JX493系列柴油机拥有生产成本低、性能好、市场前景乐观、提升空间大等优点,在原机基础上对气道结构进行改进设计提高其燃烧和排放性能仍具有很大价值。通过对JX493ZLQ4柴油机单螺旋进气道的气道稳态流动试验结果分析,发现在安装进气管后,四个缸的流量系数及各缸均匀性变化较小,但四个缸的涡流比均匀性变差,其中第二缸的涡流比明显小于其它缸。随气门升程的减小四个缸的涡流比差异变得更显著,主要表现在第二缸涡流比偏小,而第三缸较其它各缸偏大。为深入分析各缸涡流比均匀性变差的原因,采用UG对进气管-进气道进行了三维实体造型,得到了进气管-进气道的几何模型;利用STAR-CCM+软件对气道几何模型划分高质量的多面体计算网格进行流动计算,计算结果与试验结果误差较小,证实了计算模型的可靠性和有效性。深入分析进气管-进气道的速度场、流量系数和涡流比,发现进气道与进气管接口截面的流场分布存在明显的各缸差异,流经第二缸气道入口截面靠近蜗壳一侧的流量较小;而在较小气门升程条件下,流经第三缸气道入口截面靠近蜗壳一侧的流量较大。流场在该截面上的分布不均匀是导致各缸涡流比不均匀的主要原因。各缸涡流比均匀性差异对柴油机的性能标定工作有着间接影响,有必要改善实机各缸涡流比的均匀性。通过加大进气总管与稳压腔的过度倒角,增大稳压腔的容积,调整进气总管位置等措施对进气管进行了修改,改进后的进气系统模拟计算结果与原结构进行比较,发现涡流比的均匀性得到了改善。利用CFD直观地揭示气道及缸内的结构参数与流动特性的关系,结合稳流试验,可以有效地对气道和进气管进行开发设计,使柴油机的性能得以改善。