CN115324702A - 一种配置导流模块的排气歧管及其参数确定方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种配置导流模块的排气歧管及其参数确定方法，排气歧管包括由第一排气歧管和第二排气歧管连通形成的交汇区，导流模块设置于该区，从起始端至尾端方向，导流模块包括依次连接的相交段和分离段，相交段与交汇区的排气管壁相连，以将相交段处交汇区分隔为第一区域和第二区域，第一区域与第一排气歧管连通；第二区域与第二排气歧管连通，分离段与交汇区的排气管壁之间具有连通第一区域和第二区域的间隙。通过上述结构，第一排气歧管和第二排气歧管输出的气流在通过相交段时并未发生混合，而是在后续的分离段进行混合，推后了排气歧管内废气混合位置，降低排气歧管内废气混合过程产生的气流扰动对排气过程的影响，避免排气背压升高。

Description

一种配置导流模块的排气歧管及其参数确定方法

技术领域

本发明涉及发动机排气领域，更具体的说，涉及一种配置导流模块的排气歧管及其参数确定方法。

背景技术

现有发动机排气管为等间距结构，排气管入口法兰中心线与对应气缸的中心线重叠，使得现有排气总管整体较长，导致热变形量大，热应力高，容易出现排气管热裂问题。

为了解决这一问题，提出了多气缸共法兰的排气***，该排气***采用非等间距排气管结构，这种排气管结构中，每相邻两个气缸为一组，共用一个排气法兰。

由于两个相邻的气缸共用同一个法兰结构，使得该排气***中每个气缸排气歧管必须在位于排气门位置较近处交汇。在这种结构中排气歧管弯曲度大、长度较短，多气缸共法兰的排气***中排气歧管内废气混合过程产生的气流扰动对排气过程存在影响，排气背压升高。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种配置导流模块的排气歧管及其参数确定方法，以解决多气缸共法兰的排气***在排气过程中的排气背压升高的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：

一种配置导流模块的排气歧管，应用于多气缸共法兰的排气***，所述排气***中的排气歧管包括由第一排气歧管和第二排气歧管连通形成的交汇区，所述导流模块设置于所述交汇区；

所述导流模块的起始端设置在所述第一排气歧管和所述第二排气歧管的交汇处、且与所述第一排气歧管相切，所述导流模块的尾端由所述交汇处向靠近法兰的方向延伸；

从所述导流模块的起始端至尾端方向，所述导流模块包括依次连接的相交段和分离段；

所述导流模块的相交段与所述交汇区的排气管壁相连，以将所述相交段处交汇区分隔为第一区域和第二区域，所述第一区域与所述第一排气歧管连通；所述第二区域与所述第二排气歧管连通；

所述导流模块的分离段与所述交汇区的排气管壁之间具有连通所述第一区域和所述第二区域的间隙，以使所述第一排气歧管和所述第二排气歧管输出的气流在通过所述相交段后在所述分离段混合。

可选地，所述分离段由所述相交段至所述法兰的方向上，宽度呈线性减小。

可选地，从所述导流模块的起始端至尾端方向，所述导流模块包括起始段、中间段及尾段；所述起始段的曲率半径小于所述中间段的曲率半径；所述导流模块的尾段为平面结构，且与所述交汇区靠近所述法兰一端的管段的轴线平行。

可选地，所述起始段、所述中间段及所述尾段的连接位置均相切。

可选地，所述起始段的纵向长度和所述中间段的纵向长度之和等于排气门上端距法兰的纵向距离与排气歧管两侧排气管壁平行段长度的差值。

可选地，所述尾段的长度小于排气歧管两侧排气管壁平行段长度。

可选地，所述起始段的曲率半径与所述中间段的曲率半径均大于排气门曲率半径以及所述第二排气歧管与排气管壁的平行段相切部分的曲率半径。

可选地，所述导流模块的尾段与所述第二排气歧管侧排气管壁的横向距离的取值范围为1/2L至5/8L，其中，L为排气歧管交汇处排气管的横向长度。

可选地，所述导流模块的分离段的纵向长度小于导流模块纵向长度。

一种配置导流模块的排气歧管的参数确定方法，应用于上述的配置导流模块的排气歧管，所述参数确定方法包括：

获取所述导流模块的设计参数以及所述设计参数的参数值取值范围；

基于所述设计参数的参数值取值范围，构建所述排气***的至少一个三维仿真模型；

对所述三维仿真模型进行流动计算，以得到变化曲线，并基于所述变化曲线，计算所述三维仿真模型对应的损失值；所述变化曲线为流量和压力的变化曲线；所述损失值包括泵气损失及排气脉冲能量损失；

至少基于所述三维仿真模型对应的损失值，从所述设计参数的参数值取值范围中选择出所述设计参数的最优参数值；

对所述设计参数的最优参数值进行验证，并在验证通过后，输出所述设计参数的最优参数值，以基于所述设计参数的最优参数值设置所述导流模块在所述排气歧管内的结构。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明提供了一种配置导流模块的排气歧管及其参数确定方法，本发明中，所述排气***中的排气歧管包括由第一排气歧管和第二排气歧管连通形成的交汇区，所述导流模块设置于所述交汇区，所述导流模块的起始端设置在所述第一排气歧管和所述第二排气歧管的交汇处、且与所述第一排气歧管相切，所述导流模块的尾端由所述交汇处向靠近法兰的方向延伸，从所述导流模块的起始端至尾端方向，所述导流模块包括依次连接的相交段和分离段，所述导流模块的相交段与所述交汇区的排气管壁相连，以将所述相交段处交汇区分隔为第一区域和第二区域，所述第一区域与所述第一排气歧管连通；所述第二区域与所述第二排气歧管连通，所述导流模块的分离段与所述交汇区的排气管壁之间具有连通所述第一区域和所述第二区域的间隙。通过上述结构，所述第一排气歧管和所述第二排气歧管输出的气流在通过所述相交段时并未发生混合，而是在后续的分离段进行混合，推后了排气歧管内废气混合位置，降低排气歧管内废气混合过程产生的气流扰动对排气过程的影响，从而避免排气背压升高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种配置导流模块的排气歧管的立体示意图；

图2为本发明实施例提供的一种配置导流模块的排气歧管的侧视图；

图3为本发明实施例提供的一种配置导流模块的排气歧管的参数确定方法的方法流程图；

图4为本发明实施例提供的构建排气***的三维仿真模型的方法流程图；

图5为本发明实施例提供的对设计参数的最优参数值进行验证的方法流程图；

图6为本发明实施例提供的一种配置导流模块的排气歧管的参数确定装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

为了本领域技术人员能够清楚的理解本发明的技术方案，现对本发明中的专业术语进行解释。

泵气损失：整个发动机进、排气过程中，新鲜空气和排气对活塞做的净功。

排气脉冲能量：发动机各气缸周期性排出废气，这些废气携带的能量为排气脉冲能量。

排气歧管：与发动机气缸相连，将各缸排出的废气集中后导入排气总管。对于四气门的发动机每个气缸有两个排气门及两个排气歧管。

多气缸共法兰：气缸排气歧管汇合后的排气管需要用法兰结构进行固定，多缸共法兰排气***是指相邻的两个气缸的排气管共用一个法兰结构。

涡轮增压发动机的缸内燃烧废气经排气门排出气缸，经过排气歧管进入排气总管。现有发动机每个气缸均有单独的法兰结构。发动机排气管为等间距结构，排气管入口法兰中心线与对应气缸的中心线重叠，排气歧管几乎无弯曲度且距离长，歧管中的废气混合于远离排气门的位置，使得现有排气总管整体较长，导致热变形量大，热应力高，容易出现排气管热裂问题。

为了解决这一问题，提出了多气缸共法兰的排气***，该排气***采用非等间距排气管结构，这种排气管结构中，每相邻两个气缸为一组，共用一个排气法兰，且排气歧管弯曲度大、长度短。

由于两个相邻的气缸共用同一个法兰结构，使得该排气***中每个气缸排气歧管必须在位于排气门位置较近处交汇。在这种结构中排气歧管弯曲度大、长度较短，多气缸共法兰的排气***中排气歧管内废气混合过程产生的气流扰动对排气过程存在影响，排气背压升高。另外，还会导致泵气损失增大、油耗增加。

为了解决这一问题，参照图1，对多气缸共法兰的排气***进行了改进，在排气歧管内部增加导流模块11，从而变相延长歧管长度、推后废气混合位置，降低排气歧管内废气混合过程产生的气流扰动对排气过程的影响，从而避免排气背压升高。另外，本发明还能够引导废气流向、降低混合过程中的泵气损失以及排气脉冲能量损失，提升发动机性能。

更具体的，本发明提供了一种配置导流模块的排气歧管及其参数确定方法，本发明中，所述排气***中的排气歧管包括由第一排气歧管和第二排气歧管连通形成的交汇区，所述导流模块设置于所述交汇区，所述导流模块的起始端设置在所述第一排气歧管和所述第二排气歧管的交汇处、且与所述第一排气歧管相切，所述导流模块的尾端由所述交汇处向靠近法兰的方向延伸，从所述导流模块的起始端至尾端方向，所述导流模块包括依次连接的相交段和分离段，所述导流模块的相交段与所述交汇区的排气管壁相连，以将所述相交段处交汇区分隔为第一区域和第二区域，所述第一区域与所述第一排气歧管连通；所述第二区域与所述第二排气歧管连通，所述导流模块的分离段与所述交汇区的排气管壁之间具有连通所述第一区域和所述第二区域的间隙。通过上述结构，所述第一排气歧管和所述第二排气歧管输出的气流在通过所述相交段时并未发生混合，而是在后续的分离段进行混合，推后了排气歧管内废气混合位置，降低排气歧管内废气混合过程产生的气流扰动对排气过程的影响，从而避免排气背压升高。

在上述内容的基础上，本发明的一实施例提供了一种配置导流模块的排气歧管，应用于多气缸共法兰的排气***。参照图1，所述排气***中的排气歧管包括由第一排气歧管12和第二排气歧管13连通形成的交汇区C，所述导流模块11设置于所述交汇区C。

通过在排气歧管的交汇区C设置导流模块11，会变相延伸排气歧管的长度，将歧管废气混合位置推后，避免废气混合过程对排气过程的影响。导流模块11还能进一步引导气流流向、气流混合过程，从而降低排气脉冲能量损失，提高涡轮前废气能量。导流模块11的走势设计能够平衡同一气缸两排气歧管的弯曲度及长度差异，提高歧管内气体状态的一致性。

一般情况下，歧管外部设计空间较小。为了降低排气歧管更改对发动机性能的消极影响，本发明对歧管内部结构进行设计。实现了在保持外部形态不变、满足排气***整体要求的前提下，通过对内部进行优化设计提升发动机性能。

具体的，所述导流模块11的起始端A设置在所述第一排气歧管12和所述第二排气歧管13的交汇处、且与所述第一排气歧管12相切，所述导流模块11的尾端B由所述交汇处向靠近法兰的方向延伸。其中，在排气管壁的尾端会连接法兰。

从所述导流模块11的起始端A至尾端B方向，所述导流模块11包括依次连接的相交段和分离段。

详细来说，将导流模块11分为相交段与分离段，是基于导流模块11是否与交汇区C的排气管壁14相连接来分段的。相交段与排气管壁14相连，分离段与排气管壁14不相连。相交段距离第一排气歧管12和第二排气歧管13较近，分离段距离第一排气歧管12和第二排气歧管13较远。

所述导流模块11的相交段与所述交汇区C的排气管壁14相连，以将所述相交段处交汇区分隔为第一区域和第二区域，所述第一区域与所述第一排气歧管12连通；所述第二区域与所述第二排气歧管13连通。

在实际应用中，第一排气歧管12输出的气流经过第一区域，第二排气歧管13输出的气流经过第二区域，在第一区域和第二区域，气流不进行混合。

所述导流模块11的分离段与所述交汇区C的排气管壁14之间具有连通所述第一区域和所述第二区域的间隙，以使所述第一排气歧管12和所述第二排气歧管13输出的气流在通过所述相交段后在所述分离段混合。

具体的，分离段并未与交汇区C的排气管壁14相连，而是留有一定的间隙，这样，第一排气歧管12输出的气流经过第一区域，第二排气歧管13输出的气流经过第二区域后，在分离段的间隙处进行混合。

本实施例中，第一排气歧管12和第二排气歧管13输出的气流先经过相交段（未在相交段混合）后，再经过分离段，由于分离段与排气管壁14之间有空隙，从而能够使得两个排气歧管输出的气流在分离段混合，进而将歧管废气混合位置推后。

在实际应用中，为了提高混合效果，参照图2，导流模块的分离段的结构参照图2中的虚线部分，分离段左侧为相交段，相交段与排气管壁14相连。L1为导流模块11不与排气管壁14相交部分的纵向长度，即导流模块11的分离段的纵向长度。从图2中可以看出，所述分离段的宽度可以呈线性变化。具体的，所述分离段由所述相交段至所述法兰的方向上，宽度呈线性减小，这样能够使得越来越多的气流在尾端B混合。

上述实施例中，是基于导流模块11是否与交汇区C的排气管壁14相连，来分为相交段和分离段。此外，参照图1，还能够基于导流模块11的曲率不同，分为起始段、中间段及尾段。

具体的，从所述导流模块11的起始端A至尾端B方向，所述导流模块11包括起始段、中间段及尾段。所述起始段、所述中间段及所述尾段的连接位置均相切。起始段相切是由于在同一气缸的两个排气歧管中，第一排气歧管12弯曲度明显小于第二排气歧管13，所以导流模块11起始段设置为与第一排气歧管12相切。

所述起始段的曲率半径r1小于所述中间段的曲率半径r2；所述导流模块11的尾段为平面结构，且与所述交汇区C靠近所述法兰一端的管段的轴线平行。

为了更好地描述排气歧管的结构，配置导流模块的排气歧管结构参数如下：

D1：排气门上端距法兰的纵向距离；

D2：排气歧管两侧排气管壁平行段长度；

R1：排气门曲率半径；

R2：第二排气歧管与排气管壁的平行段相切部分的曲率半径；

L：排气歧管交汇处排气管的横向长度；

W1：导流模块的尾段与第二排气歧管侧排气管壁的横向距离；

d1：起始段的纵向长度；

r1：起始段的曲率半径；

d2：中间段的纵向长度；

r2：中间段的曲率半径；

d3：尾段的长度；

L1：导流模块不与排气管壁相交部分的纵向长度，即导流模块的分离段的纵向长度。

其中，R1、R2、D1、D2、L为结构固定参数，也称为指定结构参数，d1、r1、d2、r2、d3、W1、L1为导流模块的设计参数。d1、r1、d2、r2确定导流模块的走向，L1确定排气歧管内废气混合的起点。

在实际应用中，导流模块设计目的是推后排气歧管废气混合位置且降低混合过程的排气脉冲能量损失。导流模块的纵向长度无需过长，导流模块走势应顺应歧管内气流的总体流向。同时，导流模块设计要考虑由于第二排气歧管的弯曲度明显高于第一排气歧管导致两歧管内气流状态一致性差的情况。因此，配置导流模块的设计参数的参数值取值范围为：

d1、d2的长度总和等于D1与D2长度差值；d3小于D2；r1与r2取值分别大于R1与R2；W1取值范围为1/2L至5/8L；L1小于导流模块纵向长度即d1、d2、d3的总和。

需要说明的是，本实施例中的导流模块与排气管壁不相交的部分是线性变化的，也可以对该部分的变化规律进行设计。本实施例将导流模块分为3段，起始段和中间段均为曲率半径不变的圆弧。也可以进行多段设计，每一段的曲率可以变化。

本实施例中，所述排气***中的排气歧管包括由第一排气歧管和第二排气歧管连通形成的交汇区，所述导流模块设置于所述交汇区，所述导流模块的起始端设置在所述第一排气歧管和所述第二排气歧管的交汇处、且与所述第一排气歧管相切，所述导流模块的尾端由所述交汇处向靠近法兰的方向延伸，从所述导流模块的起始端至尾端方向，所述导流模块包括依次连接的相交段和分离段，所述导流模块的相交段与所述交汇区的排气管壁相连，以将所述相交段处交汇区分隔为第一区域和第二区域，所述第一区域与所述第一排气歧管连通；所述第二区域与所述第二排气歧管连通，所述导流模块的分离段与所述交汇区的排气管壁之间具有连通所述第一区域和所述第二区域的间隙。通过上述结构，所述第一排气歧管和所述第二排气歧管输出的气流在通过所述相交段时并未发生混合，而是在后续的分离段进行混合，推后了排气歧管内废气混合位置，降低排气歧管内废气混合过程产生的气流扰动对排气过程的影响，从而避免排气背压升高。

在上述配置导流模块的排气歧管的实施例的基础上，本发明的另一实施例提供了一种多气缸共法兰的排气***，包括上述的配置导流模块的排气歧管。

在上述一种多气缸共法兰的排气***的实施例的基础上，本发明的另一实施例提供了一种交通工具，应用有上述的多气缸共法兰的排气***。交通工具可以是车辆。

在上述配置导流模块的排气歧管的实施例的基础上，本发明的另一实施例提供了一种配置导流模块的排气歧管的参数确定方法，应用于上述的配置导流模块的排气歧管。参照图3，可以包括：

S11、获取所述导流模块的设计参数以及所述设计参数的参数值取值范围。

在实际应用中，针对多气缸共法兰的排气***。其设置有指定结构参数以及导流模块的设计参数。

其中，指定结构参数为上述的R1、R2、D1、D2、L，设计参数为上述的d1、r1、d2、r2、d3、W1、L1，本实施例主要用于确定设计参数的具体取值。

S12、基于所述设计参数的参数值取值范围，构建所述排气***的至少一个三维仿真模型。

在实际应用中，在构建排气***的三维仿真模型时，需要排气***的样本点，样本点包括所述设计参数的参数值以及所述排气***中的指定结构参数的参数值，然后基于样本点构建三维仿真模型。

具体的，参照图4，步骤S12可以包括：

S21、基于所述设计参数的参数值取值范围，确定所述排气***的至少一个样本点。

其中，所述样本点包括所述设计参数的参数值以及所述排气***中的指定结构参数的参数值。

排气***中的指定结构参数的参数值固定，可以通过测量得到。

至于设计参数的参数值，可以根据导流模块的7个设计参数的取值范围，利用包括但不限于拉丁超立方方法，进行抽样得到足够数量的设计参数的参数值。

其中，设计参数的参数值和排气***中的指定结构参数的参数值构成样本点，不同的样本点中的，7个设计参数的参数值中，至少有一个不同，但排气***中的指定结构参数的参数值相同。

S22、构建所述样本点对应的三维仿真模型。

在得到足够数量的样本点后，即可根据样本点建立三维仿真模型。一个样本点建立一个三维仿真模型，则有多少个样本点，则建立多少个三维仿真模型。

S23、根据对所述排气***进行一维性能仿真计算得到的热力学边界，设置所述三维仿真模型的边界条件。

其中，边界条件可以是排气入口条件、排气出口条件等。

通过本步骤的设置三维仿真模型的边界条件，即可得到配置有边界条件的三维仿真模型。

S13、对所述三维仿真模型进行流动计算，以得到变化曲线，并基于所述变化曲线，计算所述三维仿真模型对应的损失值。

其中，所述变化曲线为流量和压力的变化曲线，所述损失值包括泵气损失及排气脉冲能量损失。

在实际应用中，泵气损失及排气脉冲能量损失计算公式如下。

泵气损失计算公式：

排气脉冲能量损失计算：

式中，exo为排气门开启相位，exc为排气门关闭相位，p _e1为第一排气歧管内废气气压，p _e2为第二排气歧管内废气气压，p _cl为缸压，p _d 为混合前后废气压差，n为转速，i为缸数，V为单缸排量，θ为曲轴转角，H为焓。

S14、至少基于所述三维仿真模型对应的损失值，从所述设计参数的参数值取值范围中选择出所述设计参数的最优参数值。

具体的，在上述步骤中，确定了多个样本点，每个样本点中配置有设计参数的参数值，现在需要从中选择出最优的参数值。

本发明的一实现方式中，步骤S14可以包括：

1）基于所述三维仿真模型对应的样本点中的所述设计参数的参数值、以及所述三维仿真模型对应的损失值，构建代理模型。

具体的，将所述三维仿真模型对应的样本点中的所述设计参数的参数值作为自变量，将所述三维仿真模型对应的损失值作为因变量，训练得到代理模型。

其中，该代理模型可以是数学代理模型。

详细来说，利用样本点和对应的损失值构建样本空间，利用样本空间训练神经网络得到以设计参数为自变量、以泵气损失和排气脉冲能量损失为因变量的数学代理模型。

需要说明的是，除了可以使用神经网络外，还可以采用响应面法构建数学代理模型。

2）获取所述泵气损失及所述排气脉冲能量损失的权重比例，并基于所述三维仿真模型对应的损失值以及所述权重比例，对所述代理模型进行优化计算，以从所述设计参数的所有参数值中选择出所述设计参数的最优参数值。

在实际应用中，针对泵气损失及所述排气脉冲能量损失，会根据实际工况需求评估泵气损失及所述排气脉冲能量损失的权重，然后确定权重比例。

在得到权重比例后，使用权重比例以及损失值，对代理模型进行优化计算，即可得到Pareto曲线，Pareto曲线中会显示7个设计参数的最优参数值。设计参数的最优参数值是从所述设计参数的所有参数值选择出来的。

S15、对所述设计参数的最优参数值进行验证，并在验证通过后，输出所述设计参数的最优参数值，以基于所述设计参数的最优参数值设置所述导流模块在所述排气歧管内的结构。

具体的，在通过上述步骤得到设计参数的最优参数值之后，为了保证可靠性，还需要对设计参数的最优参数值进行验证，若是验证通过后，则说明设计参数的最优参数值是可靠地，此时可以输出所述设计参数的最优参数值，以基于所述设计参数的最优参数值设置所述导流模块在所述排气歧管内的结构，并在排气歧管中安装导流模块。

若是验证未通过，则可以调整上述的样本点，重新训练代理模型，并重新确定设计参数的最优参数值，直至验证通过为止。

本发明的一实现方式中，参照图5，步骤S15可以包括：

S31、构建所述设计参数的最优参数值对应的待验证三维仿真模型。

具体的，构建待验证三维仿真模型的过程与上述的构建三维仿真模型的过程类似，请参照上述相应步骤。

S32、计算所述待验证三维仿真模型对应的待验证损失值。

具体的，计算待验证损失值的过程与上述计算损失值的过程类似，请参照上述相应步骤。

其中，所述待验证损失值包括泵气损失及排气脉冲能量损失。

S33、获取基于所述代理模型以及所述设计参数的最优参数值，计算得到的参考损失值。

具体的，可以将设计参数的最优参数值输入到代理模型中，即可计算得到参考损失值。

其中，参考损失值包括泵气损失及排气脉冲能量损失。

S34、判断待验证损失值与所述参考损失值的偏差是否不大于预设偏差值；若是，则执行步骤S35；若否，则执行步骤S36。

S35、验证通过。

S36、验证未通过。

具体的，在判断待验证损失值与所述参考损失值的偏差是否不大于预设偏差值时，对泵气损失及排气脉冲能量损失分别计算偏差。

具体的，计算待验证损失值中的泵气损失与参考损失值中的泵气损失偏差，以及待验证损失值中的排气脉冲能量损失与参考损失值中的排气脉冲能量损失的偏差。

若是两个偏差均不大于预设偏差值，如3%，则验证通过。若是至少一个偏差大于3%，则验证未通过。

本实施例中，在所述排气歧管内部设置导流模块，并确定导流模块的设计参数的最优参数值，从而能够基于所述设计参数的最优参数值设置所述导流模块在所述排气歧管内的结构。通过本发明，在所述排气歧管内部设置导流模块，能够将排气歧管内废气混合位置推后，降低排气歧管内废气混合过程产生的气流扰动对排气过程的影响，从而避免排气背压升高。另外，通过本发明还能够减小泵气损失和排气脉冲能量损失。

可选地，在上述一种配置导流模块的排气歧管的参数确定方法的基础上，本发明的另一实施例提供了一种配置导流模块的排气歧管的参数确定装置，参照图6，所述参数确定装置包括：

数据获取模块，用于获取所述导流模块的设计参数以及所述设计参数的参数值取值范围；

模型构建模块，用于基于所述设计参数的参数值取值范围，构建所述排气***的至少一个三维仿真模型；

损失计算模块，用于对所述三维仿真模型进行流动计算，以得到变化曲线，并基于所述变化曲线，计算所述三维仿真模型对应的损失值；所述变化曲线为流量和压力的变化曲线；所述损失值包括泵气损失及排气脉冲能量损失；

参数选取模块，用于至少基于所述三维仿真模型对应的损失值，从所述设计参数的参数值取值范围中选择出所述设计参数的最优参数值；

参数验证模块，用于对所述设计参数的最优参数值进行验证，并在验证通过后，输出所述设计参数的最优参数值，以基于所述设计参数的最优参数值设置所述导流模块在所述排气歧管内的结构。

进一步，所述模型构建模块包括：

样本点确定子模块，用于基于所述设计参数的参数值取值范围，确定所述排气***的至少一个样本点；所述样本点包括所述设计参数的参数值以及所述排气***中的指定结构参数的参数值；

模型构建子模块，用于构建所述样本点对应的三维仿真模型；

条件设置子模块，用于根据对所述排气***进行一维性能仿真计算得到的热力学边界，设置所述三维仿真模型的边界条件。

进一步，所述参数选取模块包括：

模型生成子模块，用于基于所述三维仿真模型对应的样本点中的所述设计参数的参数值、以及所述三维仿真模型对应的损失值，构建代理模型；

参数选取子模块，用于获取所述泵气损失及所述排气脉冲能量损失的权重比例，并基于所述三维仿真模型对应的损失值以及所述权重比例，对所述代理模型进行优化计算，以从所述设计参数的所有参数值中选择出所述设计参数的最优参数值。

进一步，所述模型生成子模块具体用于：

将所述三维仿真模型对应的样本点中的所述设计参数的参数值作为自变量，将所述三维仿真模型对应的损失值作为因变量，训练得到代理模型。

进一步，参数验证模块包括：

模型建立子模块，用于构建所述设计参数的最优参数值对应的待验证三维仿真模型；

第一损失确定子模块，用于计算所述待验证三维仿真模型对应的待验证损失值；

第二损失确定子模块，用于获取基于所述代理模型以及所述设计参数的最优参数值，计算得到的参考损失值；

验证模块，用于在所述待验证损失值与所述参考损失值的偏差不大于预设偏差值的情况下，验证通过；在所述待验证损失值与所述参考损失值的偏差大于预设偏差值的情况下，验证不通过。

本实施例中，在所述排气歧管内部设置导流模块，并确定导流模块的设计参数的最优参数值，从而能够基于所述设计参数的最优参数值设置所述导流模块在所述排气歧管内的结构。通过本发明，在所述排气歧管内部设置导流模块，能够将排气歧管内废气混合位置推后，降低排气歧管内废气混合过程产生的气流扰动对排气过程的影响，从而避免排气背压升高。另外，通过本发明还能够减小泵气损失和排气脉冲能量损失。

需要说明的是，本实施例中的各个模块和子模块的工作过程，请参照上述实施例中的相应说明，在此不再赘述。

可选地，在上述一种配置导流模块的排气歧管的参数确定方法及装置的基础上，本发明的另一实施例提供了一种电子设备，包括：存储器和处理器；

其中，所述存储器用于存储程序；

处理器调用程序并用于执行上述的一种配置导流模块的排气歧管的参数确定方法。

本实施例中，在所述排气歧管内部设置导流模块，并确定导流模块的设计参数的最优参数值，从而能够基于所述设计参数的最优参数值设置所述导流模块在所述排气歧管内的结构。通过本发明，在所述排气歧管内部设置导流模块，能够将排气歧管内废气混合位置推后，降低排气歧管内废气混合过程产生的气流扰动对排气过程的影响，从而避免排气背压升高。另外，通过本发明还能够减小泵气损失和排气脉冲能量损失。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种配置导流模块的排气歧管，其特征在于，应用于多气缸共法兰的排气***，所述排气***中的排气歧管包括由第一排气歧管和第二排气歧管连通形成的交汇区，所述导流模块设置于所述交汇区；

所述导流模块的起始端设置在所述第一排气歧管和所述第二排气歧管的交汇处、且与所述第一排气歧管相切，所述导流模块的尾端由所述交汇处向靠近法兰的方向延伸；

从所述导流模块的起始端至尾端方向，所述导流模块包括依次连接的相交段和分离段；

所述导流模块的相交段与所述交汇区的排气管壁相连，以将所述相交段处交汇区分隔为第一区域和第二区域，所述第一区域与所述第一排气歧管连通；所述第二区域与所述第二排气歧管连通；

所述导流模块的分离段与所述交汇区的排气管壁之间具有连通所述第一区域和所述第二区域的间隙，以使所述第一排气歧管和所述第二排气歧管输出的气流在通过所述相交段后在所述分离段混合。

2.根据权利要求1所述的排气歧管，其特征在于，所述分离段由所述相交段至所述法兰的方向上，宽度呈线性减小。

3.根据权利要求1所述的排气歧管，其特征在于，从所述导流模块的起始端至尾端方向，所述导流模块包括起始段、中间段及尾段；所述起始段的曲率半径小于所述中间段的曲率半径；所述导流模块的尾段为平面结构，且与所述交汇区靠近所述法兰一端的管段的轴线平行。

4.根据权利要求3所述的排气歧管，其特征在于，所述起始段、所述中间段及所述尾段的连接位置均相切。

5.根据权利要求3所述的排气歧管，其特征在于，所述起始段的纵向长度和所述中间段的纵向长度之和等于排气门上端距法兰的纵向距离与排气歧管两侧排气管壁平行段长度的差值。

6.根据权利要求3所述的排气歧管，其特征在于，所述尾段的长度小于排气歧管两侧排气管壁平行段长度。

7.根据权利要求3所述的排气歧管，其特征在于，所述起始段的曲率半径与所述中间段的曲率半径均大于排气门曲率半径以及所述第二排气歧管与排气管壁的平行段相切部分的曲率半径。

8.根据权利要求3所述的排气歧管，其特征在于，所述导流模块的尾段与所述第二排气歧管侧排气管壁的横向距离的取值范围为1/2L至5/8L，其中，L为排气歧管交汇处排气管的横向长度。

9.根据权利要求1所述的排气歧管，其特征在于，所述导流模块的分离段的纵向长度小于导流模块纵向长度。

10.一种配置导流模块的排气歧管的参数确定方法，其特征在于，应用于如权利要求1-9任一项所述的配置导流模块的排气歧管，所述参数确定方法包括：

获取所述导流模块的设计参数以及所述设计参数的参数值取值范围；

基于所述设计参数的参数值取值范围，构建所述排气***的至少一个三维仿真模型；

对所述三维仿真模型进行流动计算，以得到变化曲线，并基于所述变化曲线，计算所述三维仿真模型对应的损失值；所述变化曲线为流量和压力的变化曲线；所述损失值包括泵气损失及排气脉冲能量损失；

至少基于所述三维仿真模型对应的损失值，从所述设计参数的参数值取值范围中选择出所述设计参数的最优参数值；

对所述设计参数的最优参数值进行验证，并在验证通过后，输出所述设计参数的最优参数值，以基于所述设计参数的最优参数值设置所述导流模块在所述排气歧管内的结构。

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