四缸工程柴油机设计[毕业论文+CAD图纸]

车辆工程毕业论文：四缸工程采油机设计含论文，CAD图纸

四缸工程柴油机设计[毕业论文+CAD图纸]

摘 要

本文以四缸工程柴油机为基础，对柴油机的设计作了介绍，重点放在了配气机构设计上。首先介绍了柴油机在未来的发展趋势，再明确了发动机设计的工作指标，设计要求和主要参数。通过C语言编程对柴油机进行了热计算，得到了柴油机相关的热力学参数、指示参数和有效参数。在基本参数的基础上，选取了配气机构组件的参数，并且进行了强度，疲劳度校核计算，分析了其可靠性，稳定性。完成配气机构设计后，对发动机其他机构或系统的零部件做了简要说明和选择。最后，对此次设计总结了体会。

关键词：柴油机；配气机构；设计

Abstract

This paper is based on the design of the three-cylinder diesel engine.Introduced the design of the diesel engine,the importantment is the diesel of the valve gear.Firstly introduced the diesel engines’ developable trend,then understood the working index,requisition of the design and the main parameter.Through C language procedure,got the correlation and basic parameter of the diesel engine.Depend on the thermodynamics calculation parameter,calculate and selected the valve gear’parts’parameters,and then carry on the examination of the intensity,rigidity and so on,analyze its reliability,steady.After the design of the valve gear,briefly introduced and selected the other mechanism’s or system’s parts of the diesle engine.At last ,summarize the realize of the design.

Key words:diesel engine;valve gear;design

目 录

摘 要 ……………………………………………………………………………1
Abstract…………………………………………………………………………1
1 绪论………………………………………………………………………………2
2 内燃机设计总论………………………………………………………………2—6
2.1 内燃机的工作指标………………………………………………………2—5
2.2 内燃机的方案设计和主要参数的选择…………………………………5—6
3 热计算………………………………………………………………………7—15
3.1 热计算流程图…………………………………………………………7—10
3.2 设计原始数据…………………………………………………………10—11
3.3 热计算程序及运行结果………………………………………………11—15
4 配气机构的设计……………………………………………………………16—34
4.1 配气机构总述……………………………………………………………16
4.2 总布置设计……………………………………………………………16—17
4.3 配气定时工作原理………………………………………………………18
4.4 配气机构的零件和组件………………………………………………18—34
5 曲柄连杆机构………………………………………………………………34—35
5.1 活塞连杆组………………………………………………………………34
5.2 曲轴飞轮组……………………………………………………………34—35
6 缸盖和缸体结构设计…………………………………………………………35
6.1 气缸盖……………………………………………………………………35
6.2 气缸体……………………………………………………………………35
7 冷却系统………………………………………………………………………36
7.1 冷却系统整体设计………………………………………………………36
8 润滑系统设计…………………………………………………………………36
8.1 润滑系统整体设计………………………………………………………36
9 起动系统………………………………………………………………………37
9.1 选用起动方法……………………………………………………………37
10 设计总结…………………………………………………………………37—38
致谢信……………………………………………………………………………38
参考文献…………………………………………………………………………39

1 绪论

近10多年来, 世界柴油机技术发展快，特别是诸多高新技术的广泛应用，使柴油机变得安静宜人，有些污染物排放指标比汽油车低得多。更由于柴油车的良好操控性,受到了人们普遍的青睐。中国的商用车基本柴油化，但乘用车柴油化，特别是轿车柴油化仍是新生事物。2007年，中国乘用车柴油化率不到乘用车总产量的1%。中国在能源紧缺、环保压力不断增大的情况下，快速发展柴油轿车就成为必然选择。根据预测, 到2010年，轿车柴油化率为2% ,柴油乘用车市场份额将超过22万辆；2020年，轿车柴油化率将达到25%,柴油乘用车市场份额将超过420万辆。

2007 年中国已成为世界第三汽车生产大国、第二汽车消费国，中国汽车产量、保有量迅猛增长。随着汽车产量、保有量的快速增长，汽车用汽、柴油量还会快速增长。目前在汽车新能源还不能工业化量产的情况下，在国家努力节能减排的大背景下，快速发展柴油乘用车已成为中国汽车产业发展的重要战略选择。世界先进柴油乘用车的发展为中国柴油乘用车的发展提供了良好的借鉴启示。柴油机由于燃烧效率高，同排量柴油机比汽油机可节油25%以上。

2 内燃机设计总论

2.1内燃机的工作指标

（一）内燃机标定性能的主要指标

所谓标定工况，是指内燃机在标准大气条件下，其动力性能和经济性能达到设计指标时所处的运行状态，这时内燃机的工作状况称为工况。标定性能指标是指在标定工况下表征内燃机工作性能的主要指标。如汽缸内径D、活塞行程S以及缸径行程比D/S。

标定功率是指在标定工况下，内燃机连续运行时允许发出的最大功率，根据国家标准对标定功率分类进行标定。

标定转速是指在标定工况下，发出标定功率时内燃机相应的曲轴转速。

标定油耗是指在标定工况下，发出标定功率时内燃机所具有的有效油耗率。

比质量和比容积是指在单位标定功率下内燃机所具有的质量和容积，是有以评价、比较内燃机轻重、紧凑、设计合理性的重要指标。

大修期是指从新机到进行第一次大修或者两次大修间内燃机累计运行的时间，是表征内燃机可靠性与寿命的重要指标。

（二）驱动扭矩和驱动功率

内燃机的转矩常用测功器测量，设内燃机的转矩为Me,Me=Fr。由内燃机输出的、被测功器吸收的功率为Ne=2 Me/103。转矩是内燃机作功能力的量度，功率表示做功速率。以上测量的内燃机功率值称为驱动功率Ne，其转矩值称为驱动转矩。

（三）循环指示功率

每缸每循环的指示功Wi可沿封闭曲线进行积分获得，即Wi= 。单缸功率与每循环指示功的关系为Ni= 。式中，Z—每缸一个动力行程的动作系数（也称为活塞行程数），对于四冲程机,Z=4；对于二冲程机，Z=2；对于二冲程双动机，Z=1。

这个功率称为指示功率，即缸内工质作用于活塞的功率，与驱动功率的不同之处在于，它包含了克服内燃机摩擦和带动辅助机械所消耗的功率以及泵气功率。

（四）道路功率

所谓道路功率，是指车用内燃机为克服汽车轮胎滚动摩擦阻力和车辆气动阻力所消耗的功率。道路功率的近似计算式为： 。式中 --滚动阻力系数， --车辆质量；g—重力加速度； 环境空气密度； --气动阻力系数， --车辆最大横截面积； --车辆速度。

（五）平均指示压力

尽管扭矩是内燃机做功能力的重要量度，但与内燃机尺寸有关。一个更加适用的内燃性能指标是用每循环的功除以每循环的汽缸工作容积来表示。这样得出的参数表示单位面积上的作用力，称为平均指示压力 。可得Wi= ， 。平均指示压力表示的是内燃机做功能力的程度，而与内燃机的尺寸和大小没有关系。可见，平均指示压力是表征内燃机工作强载度的指标之一。

（六）油耗率与效率

在内燃机试验中，燃料消耗量是以每单位时间内的燃料流量 来测量的。油耗率 是一个十分有用的参数，它表示内燃机每单位输出功率的燃料消耗量。是内燃机如何有效地利用所供给的燃料做功的度量， 。油耗率是说明内燃机经济性的重要指标，是内燃机性能研究中努力追求的目标之一。

油耗率是有单位的。而效率则是评价内燃机作功能力更为有意义的无因次参量。内燃机效率是指每循环内燃机所做的功与每循环供给的燃料燃烧所释放能力的比

（七）空燃比和燃空比

在内燃机试验中，通常要测量空气质量 和燃料质量 。这两个参数的比对内燃机燃烧的影响至关重要，

是影响内燃机性能的重要参数。

空燃比 A/F=

燃空比 F/A=