针对汽车在城市中拥堵道路上行驶容易出现排气不畅、充气效率低、高排放等问题,提出一种通过提高排气管负压吸力、加快气体排放、从而提高充气效率的解决方法。以某微型客车LJ465Q发动机排气系统为例,设计一种旋流排气装置,该装置具有产生局部低压区、多次加速气体的特点,然后利用CFD技术和发动机性能试验相结合的方法,验证该装置结构设计的可行性和有效性。本文主要参考文丘里管和引射器的工作原理和结构特点,结合现有排气系统,对旋流排气装置进行结构设计。运用UG软件建立装置的气体流道模型,采用AVL Fire软件对旋流排气装置内部流场分布进行数值模拟计算,得出流场速度和压强的具体分布情况,以此判断旋流排气装置是否达到设计要求,然后根据仿真结果对模型进行试制。根据试验目的和GB/T18297-2001《汽车发动机性能试验方法》相关要求,选用压力、温度相关测量仪器并进行安装,搭建完善的试验台架,将试制的旋流排气装置安装到LJ465Q发动机的排气系统上,在发动机试验台架上与原发动机进行了对比试验,并对发动机功率、扭矩、油耗、排放和进气压力等参数进行了对比分析。结果表明,旋流排气装置可加速尾气排放、增加进气压力,提高充气效率,从而提高发动机的性能。且在50%节气门开度下效果最为明显:进气压力平均提高了 4.2%,输出转矩平均提高了2.2%,输出功率平均提高了3.4%,燃油消耗率平均降低了1.1%,尾气中HC、CO和NO的含量分别降低了8.9%、6.4%和 3.2%。