长沙理工大学方程式赛车队(CRT)已逐年参加了几届FSAE赛事,寻求新的突破已成为如今的研究重点。因为比赛中加速类的项目占总分的比重高于燃油经济性项目,故提升赛车的动力性对车队提高比赛成绩意义重大。赛车的动力性在很大程度上受到动力总成中的发动机影响,而发动机的动力性指标包括功率和转矩,这些参数无不和发动机的进气系统布置形式和结构尺寸息息相关。FSAE大赛亦规定用进气限制器来连接节气门和气缸从而实现限制发动机功率,导致原发动机的进气系统额定功率与额定功率不匹配,因此对进气系统展开仿真研究的重要性不言而喻。本文主要针对CBR600RR这款FSAE赛车汽油机的进气系统进行多维仿真研究。首先在充分研究国内外相关文献的基础上,介绍了发动机进气流动仿真研究的现状,研究了进气系统的动态效应。再结合发动机的实际情况,根据进气系统的动态效应,提出了进气歧管及谐振腔的合理匹配方案。然后在专业发动机仿真软件GT-Power中建立了CBR600RR发动机一维模型,将其与台架试验完成了基本的验证后,再分析了不同进气歧管几何尺寸和谐振腔体积变化对发动机功率、扭矩以及充气效率的影响变化规律。在一维仿真软件得到的数据基础上,再通过UG软件建立了包括空气滤清器、进气限制器、节气门、谐振腔、进气歧管的进气系统三维模型。随后将其导入至计算流体动力学软件ANSYS的Fluent模块,对进气限制器的扩散器锥角进行计算分析,对比不同结构尺寸下的速度场、压强场以及流量等参数的差异性。本文分别结合了发动机工作过程循环一维仿真和三维CFD流场分析,从理论上研究进气系统的结构参数对进气性能的影响,有助于体现进气系统内部流体流动效果。最终确定了限流阀的几何尺寸,将进气歧管长度增加到300mm,将谐振腔体积扩大到3L,出口总流量达到了 0.135kg/s,使得进气效果较之前提升了 12.5%,从而提升了发动机的动力性,为FSAE赛车发动机进气系统设计提供了理论支撑。