进气管可变技术作为电喷汽油机的一项关键技术,可以使汽油机的进气系统适合较宽的转速范围,使发动机在不同转速下提高充气效率,并且能够保证发动机在高速工况下具有较高的流通性能,在低速工况下缸内气体具有较强的涡流和滚流运动,改善发动机动力性和经济性,降低排放指标。本文主要通过数值仿真方法研究了进气管可变技术对汽油机流动特性及其性能的影响。首先分析了进气管中气流运动的波动效应和能量损失,以及进气管可变长度技术利用谐振增压提高进气充量的原理,分析了进气管可变截面技术在提高缸内涡流和滚流运动,加快燃烧速率,改善发动机性能方面的作用。指出应该合理优化进气管可变控制策略,兼顾发动机低速运转时对气流运动强度、高速运转时对充量系数的要求。研究了内燃机进气过程中一维非定常流动的数值解法。利用一维发动机工作过程仿真软件BOOST,建立了某型号的发动机计算模型,分析了汽油机进气管可变长度技术对发动机性能的影响,并总结出一套确定汽油机进气管可变长度控制策略的方案。借助计算流体力学(CFD)辅助内燃机分析理论,研究了CFD在模拟进气系统中的应用及其模拟精度。利用三维流体计算软件FIRE对发动机的稳压箱-可变进气歧管-进气道-进气门-气缸系统进行了流场模拟,深入研究了一种旋转叶片式进气管可变截面结构对进气流通特性、缸内涡流和滚流运动的影响情况。研究结果表明,这种可变结构能够在一定范围内改变缸内气体运动的涡流比和滚流比,满足发动机不同工况对于气体运动和流通系数的要求。本文采用计算机辅助分析手段,利用现代化集成研究方法,一维发动机工作过程循环模拟与三维CFD流场分析并行,对进气管可变长度和可变截面的影响进行了比较全面的分析。在发动机模拟计算和可变进气系统设计分析方面,本文具有一定指导意义。