內(nèi)燃機(jī)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計開題報告

1、<p>　　本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告</p><p>　　題 目： JX493ZQ5C柴油機(jī)概念設(shè)計及其仿真分析 </p><p>　　學(xué) 院： 機(jī)電工程 系 動力工程 </p><p>　　專 業(yè)： 熱能與動力工程

2、 </p><p>　　班 級： </p><p>　　學(xué) 號： </p><p>　　姓 名： </p>&l

3、t;p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　填表日期： 2012 年 3 月 2 日</p><p><b>　　選題的依據(jù)及意義：</b></p><p>　　由于最近幾年經(jīng)濟(jì)體制的改革和市場經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，城區(qū)物流行業(yè)蓬勃發(fā)展，對輕

4、型卡車和商務(wù)車的需求量與日俱增，這給輕型車用柴油機(jī)帶來了無限商機(jī)。原機(jī)型主要用于城市間長距離運(yùn)輸，對于城市交通路況需要重新設(shè)定參數(shù)，以改善燃油經(jīng)濟(jì)性和排放性。內(nèi)燃機(jī)的外形尺寸和工作可靠性、使用方便性都受柴油機(jī)的總體布置和各附件的布置的很大影響。</p><p>　　JX493柴油機(jī)是江鈴發(fā)動機(jī)廠生產(chǎn)的自主品牌發(fā)動機(jī)，是在引進(jìn)日本五十鈴4JB1柴油機(jī)的基礎(chǔ)上開發(fā)的，主要用于1-2t小型卡車、貨車及轎車，同時也用于發(fā)

5、電機(jī)組、叉車、拖拉機(jī)和小型船舶。其采用國際先進(jìn)的制造工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品，由于其可靠性和經(jīng)濟(jì)性突出，深受用戶歡迎。但隨著社會的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，JX493系列柴油機(jī)已逐步顯現(xiàn)出其落后的態(tài)勢，因此，有必要對其進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計，以便延續(xù)其生命力。</p><p>　　國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢（含文獻(xiàn)綜述）：</p><p>　?。ㄒ唬獠裼蜋C(jī)技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展</p><p>

6、　　現(xiàn)代的調(diào)整高性能柴油機(jī)由于熱效率比汽油機(jī)高、污染物排放比汽油機(jī)少， 作為汽車動力應(yīng)用日益廣泛。西歐國家不但載貨汽車和客車使用柴油發(fā)動機(jī)， 而且轎車采用柴油機(jī)的比例也相當(dāng)大。最近， 美國聯(lián)邦政府能源部和以美國三大汽車公司為代表的美國汽車研究所理事會正在開發(fā)新一代經(jīng)濟(jì)型轎車同樣將柴油機(jī)作為動力配置。 </p><p>　　下面是國外柴油機(jī)應(yīng)用的一些先進(jìn)技術(shù)：</p><p>　　共軌。國外

7、柴油機(jī)目前一般采用共軌新技術(shù)、四氣門技術(shù)和渦輪增壓中冷技術(shù)相結(jié)合，使發(fā)動機(jī)在性能和排放限值方面取得較好成效，能滿足歐3排放限值法規(guī)的要求。</p><p>　　高壓噴射和電控噴射技術(shù)。高壓噴射和電控噴射技術(shù)是目前國外降低柴油機(jī)排放的重要措施之一，高壓噴射和電控噴射技術(shù)的有效采用，可使燃油充分霧化，各缸的燃油和空氣混合達(dá)到最佳，從而降低排放，提高整機(jī)（車）性能。</p><p>　　增壓中冷

8、技術(shù)。采用渦輪增壓增加柴油機(jī)的空氣量，提高燃燒的過量空氣因數(shù)是降低大負(fù)荷工況排氣煙度、PM 排放量以及燃油消耗的有效措施。有效的空—空中冷系統(tǒng)，可使增壓空氣溫度下降到50℃以下，有助于NOX的低排放和PM的下降，故目前重型車用柴油機(jī)普遍是增壓中冷，不僅有助于低排放而且燃油經(jīng)濟(jì)性良好。此外，渦輪前排氣旁通閥的應(yīng)用，不僅能降低PM和CO排放，還可以改善渦輪增壓柴油機(jī)的瞬態(tài)性能和低速扭矩。</p><p>　　排氣再循

9、環(huán)（EGR）技術(shù)的應(yīng)用。EGR 是目前發(fā)達(dá)國家先進(jìn)內(nèi)燃機(jī)中普遍采用的技術(shù)，其工作原理是將少量廢氣引入氣缸內(nèi)，這種不可再燃燒的 CO2 及水蒸汽廢氣的熱容量較大，能使燃燒過程的著火延遲期增加，燃燒速率變慢，缸內(nèi)最高燃燒溫度下降，破壞 NOX 的生成條件。EGR技術(shù)可使機(jī)動車NOX排放明顯降低，但對重型車用柴油機(jī)而言，目前傾向于使用中冷EGR技術(shù)，因為其不僅能明顯降低NOX，還能保持其他污染物的低水平。</p><p&g

10、t;　　后處理技術(shù)。柴油機(jī)后處理的目標(biāo)是進(jìn)一步改善PM和NOX排放。 目前主要采用加裝氧化型催化轉(zhuǎn)化器和研究開發(fā) NOX 催化轉(zhuǎn)化器以及具有良好再生能力的微粒捕集器。</p><p>　　柴油的生產(chǎn)和貯存條件，是保證柴油發(fā)動機(jī)（車）正常運(yùn)轉(zhuǎn)延長使用壽命和保持低排放的重要保證。 例如瑞典的一級柴油使用中可減少CO排放達(dá)54%，HC 和 NOX 排放達(dá)10%，PM 排放減少14%～47%。 發(fā)達(dá)國家已普遍使用燃料清凈

11、劑，既能節(jié)省燃料，又能清除積碳、降低排放。</p><p>　　降低機(jī)油消耗。柴油機(jī)排放的顆粒物中，有相當(dāng)一部分來自餾分較重的機(jī)油的燃燒。 為了滿足日益嚴(yán)格的柴油機(jī)（車）排放限值標(biāo)準(zhǔn)的要求，必須把來自機(jī)油的燃燒降至最低限度， 即在保證發(fā)動機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的前提下，最大限度地減少機(jī)油的消耗。為了降低柴油機(jī)的機(jī)油消耗， 活塞環(huán)的優(yōu)化設(shè)計和制造及缸套間的科學(xué)配置非常重要。</p><p>　?。ǘ?/p>

12、我國柴油機(jī)產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀與發(fā)展</p><p>　　我國柴油機(jī)總體技術(shù)水平已經(jīng)達(dá)到國外80年代末90年代初水平， 一些國外柴油機(jī)近幾年開始采用的排放控制技術(shù)在少數(shù)國產(chǎn)柴油機(jī)上也有應(yīng)用。但我國柴油機(jī)產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展仍然面臨著許多問題。</p><p>　　我國重型柴油車的產(chǎn)量在逐年增加，中型、輕型車柴油化步伐也在加快，但在微型汽車、轎車領(lǐng)域，柴油車所占比例仍為零。而另一方面，我國中型柴油機(jī)市場已呈

13、現(xiàn)供大于求，輕型柴油機(jī)市場也趨向飽和，但骨干企業(yè)正在生產(chǎn)的多數(shù)產(chǎn)品從技術(shù)角度已應(yīng)是淘汰產(chǎn)品，發(fā)展?jié)摿Σ淮蟆?lt;/p><p>　　現(xiàn)在，我國柴油機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)薄弱，整體技術(shù)水平落后于國際先進(jìn)水平10至20年， 也落后于國內(nèi)車用汽油機(jī)的發(fā)展，還不具備完整的全新柴油機(jī)產(chǎn)品和關(guān)鍵零部件開發(fā)能力。 許多國外已經(jīng)普遍采用的技術(shù)在我國仍處于研究階段，有些甚至仍是空白。</p><p>　　我國柴油機(jī)技術(shù)落后

14、、產(chǎn)品質(zhì)量差以及車輛使用中維修保養(yǎng)措施不力，導(dǎo)致低性能、高排放柴油車在使用中對城市環(huán)境和大氣質(zhì)量造成不良影響，使社會產(chǎn)生"厭柴"心理。</p><p>　　柴油品質(zhì)差、柴油標(biāo)準(zhǔn)的制修訂嚴(yán)重滯后于汽車工業(yè)發(fā)展的需要，對柴油機(jī)技術(shù)的發(fā)展以及各種新技術(shù)、改善柴油機(jī)排放措施的應(yīng)用造成障礙。</p><p>　　專家指出，應(yīng)逐步減少行政干預(yù)，加強(qiáng)宏觀調(diào)控。不同類型車輛均應(yīng)以滿足法

15、規(guī)為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，鼓勵支持技術(shù)先進(jìn)柴油車的使用； 加大對柴油機(jī)的科技投入，開展重點科技項目攻關(guān)工作； 采取切實可行的措施以提高車用柴油的品質(zhì)， 并盡快制定車用柴油標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　國內(nèi)外知名汽車專家們呼吁：應(yīng)當(dāng)用一分為二的觀點來看待各種車用動力的發(fā)展，以完善的法規(guī)、科學(xué)的政策引導(dǎo)車輛的使用，以是否滿足標(biāo)準(zhǔn)限值作為衡量一個產(chǎn)品能否在市場銷售的唯一標(biāo)。我國柴油機(jī)技術(shù)的攻關(guān)重點應(yīng)放在電控技術(shù)、 排放后處理技術(shù)、整

16、機(jī)開發(fā)和匹配技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)研究和材料開發(fā)上；把高速公路使用8噸以上柴油載貨車作為我國柴油車發(fā)展的重點，并為發(fā)展柴油轎車做好前期準(zhǔn)備。</p><p><b>　　本課題研究內(nèi)容</b></p><p>　　柴油機(jī)的總體布置和各附件的布置對內(nèi)燃機(jī)的外形尺寸和工作可靠性、使用方便性都有很大的影響。由于發(fā)動機(jī)設(shè)計已趨于完善，同時又受到開發(fā)成本與周期的限制，實現(xiàn)發(fā)動機(jī)系列化開

17、發(fā)是設(shè)計過程中較為重要的一部分，因此在綜合考慮軟硬件成本及軟件應(yīng)用適應(yīng)性上發(fā)動機(jī)設(shè)計行業(yè)普遍選擇了Pro/E，CATIA等軟件進(jìn)行設(shè)計。本設(shè)計利用PRO/E,UG,CATIA軟件進(jìn)行主要運(yùn)動件（曲軸、連桿、活塞等）、主要固定（機(jī)體等）簡要三維造型，并進(jìn)行裝配和運(yùn)動干涉分析。然后對發(fā)動機(jī)進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化設(shè)計。</p><p><b>　　本課題研究方案</b></p><p&g

18、t;　　（一）熟悉發(fā)動機(jī)的整體構(gòu)造，以及其原理。查有關(guān)資料，詳細(xì)了解曲軸、連桿等機(jī)構(gòu)的功能原理。</p><p>　?。ǘ┰跇?biāo)定的狀態(tài)下滿足相應(yīng)的性能指標(biāo)的前提下，進(jìn)行JX493ZQ5C柴油機(jī)的概念設(shè)計。</p><p>　?。ㄈ├肞RO/ENGINEER軟件進(jìn)行主要運(yùn)動件（曲軸、連桿、活塞等）、主要固定件（機(jī)體等）簡要三維造型，并進(jìn)行裝配和運(yùn)動干涉分析。</p>&l

19、t;p>　?。ㄋ模┐_定布置方案，繪制縱橫剖面圖。</p><p>　　研究目標(biāo)、主要特色及工作進(jìn)度：</p><p>　　目標(biāo)：掌握CAD、PRO-E、UG,CATIA等軟件，對JX493ZQ5C柴油機(jī)進(jìn)行概念設(shè)計，使其滿足以下指標(biāo)：</p><p>　　輸出功率:68千瓦/3600 轉(zhuǎn)；最大扭矩:210牛米/2000轉(zhuǎn)；怠速:800轉(zhuǎn)；最大空轉(zhuǎn):4150轉(zhuǎn)；

20、全負(fù)荷最低燃油消耗率:230g/kwh ；冷起動溫度:-25℃ ；排氣溫度:<600℃；噪聲:最大 106dB 分貝；排放達(dá)歐－III。</p><p>　　并對主要運(yùn)動件（曲軸、連桿、活塞等）、主要固定件（機(jī)體等）簡要三維造型，并進(jìn)行裝配和運(yùn)動干涉分析</p><p>　　特色：（1）主要是對主要運(yùn)動件（曲軸、連桿、活塞等）、主要固定件（機(jī)體等）簡要三維造型，并進(jìn)行裝配和運(yùn)動干涉分

21、析。</p><p>　　（2）2、熟悉AUTOCAD,PRO-E,CATIA,UG等軟件的應(yīng)用，為即將到來的工作提供一些幫助。</p><p><b>　　工作進(jìn)度安排</b></p><p><b>　　六、參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　1、《內(nèi)燃機(jī)學(xué)》 周龍保主編 機(jī)械工

22、業(yè)出版社；</p><p>　　2、《內(nèi)燃機(jī)設(shè)計》 萬欣 林大淵主編 天津大學(xué)出版社；</p><p>　　3、《高速柴油機(jī)概念設(shè)計及實踐》許道延編 機(jī)械工業(yè)出版社；</p><p>　　4、《柴油機(jī)設(shè)計手冊》 柴油機(jī)設(shè)計手冊編輯委員會 中國農(nóng)業(yè)機(jī)械出版社；</p><p>　　5、參考圖：縱橫剖面圖、活塞零件圖、曲軸零件圖、連