X1100柴油机机体毕业设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 油机（机体）设计  摘要  本次毕业设计主要研究如何提高单缸柴油机的性能，在 尽可能轻巧的前提下，以提高柴油机性能，满足市场的需要。针对 柴油机的动力性不足，采用扩大刚劲和增大行程的的方法来改善其动力性；并对改进后的柴油机进行强化措施，以弥补动力性提高后带来的发动机受力过大的问题。经过参考文献、并小组讨论后，决定把缸径由 95大到 100成由原来的 115大到 120改进为 柴油机。首先需要对改进后的机型进行热力计算，得到 其各种经济技术指标和示功图，然后进行动力计算，得到其各种动力性能指标；其次，要进行曲柄连杆机构与机体最小工作间隙的校核等；再次，开始进入总体设计阶段与主要零部件的改进；最后，要进行压缩比校核、气门活塞是否相碰，是否相碰、曲轴平衡计算等。  本说明书完成了其中的一部分工作，主要完成了对 体最小见习的校核和机体的设计。计算得到了 柴油机的各种经济技术指标和示功图；校核得到了曲柄连杆机构与机体最小工作间隙，并画出琵琶线；根据动力计算的结果对机体受力较大的位置进行了分析并对其进行了加强 ；完成了机体和相关零部件的设计。  在柴油机设计改进的过程中，需要综合考虑多方面的因素和影响。其中热计算参数的选择在参考原机型和有关文献后，由小组讨论后定出。根据热计算所得结果和最小间隙校核所得的结果，再加上其他同学提供的动力计算的结果和各个机构的尺寸，认为把 1100 型柴油机是可行的。  关键词 ：  油机，机体，热计算，校核    F (is on to        of on 195     to of  s is of is to    to up of 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 on      in  is 5mm 00of is 15mm 20of -V of  is in of of is of s is  of as of 195, of of of of of  be in                                in is on in in  文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第一章前言   述  油机在农用机械上用途多而广。在国内外都有较长的研发历史，普遍应用于农业机械。作为配套动力 ,其动力性、经济性及冷启动性能等各方面指标已不能满足配套指标需要，与国外先进水平相差更大。针对我国农机发展的现状，后来开始研制 柴油机。  柴油机 是在 油机的基础上发展起来的，缸径和行程等主要结果参数都发生了改变。 柴油机为基本型， 12 小时功率 /转速 为：  11/2000 (千瓦 /转 /分 ) 。   动机机体主要构造  现代发动机机体主要由气缸体、气缸盖、气缸盖衬垫以及油底壳等组成。机体组是发动机的支架，有曲柄连杆机构、配气机构和发动机各系统主要零件的装配基体。各运动件的润滑也需要通过机体的冷却来实现。因此可以说，机体组把发动机各个机构和系统连成一个整体，并保持了他们之间必要的相互关系。  水冷发动机的气缸体和曲轴箱常做成一体，可称为 气缸体 曲轴箱，也可简称为气缸体。气缸体上半部有一个或若干个活塞在其中运动导向的圆柱形空腔，成为气缸；下半部为支撑曲轴的曲轴箱，其内腔为曲轴运动的空间。作为发动机各个机构和系统的装配机体，气缸体本身应具有足够的强度和刚度。其形式一般分为一般式、龙门式、隧道式。气缸工作表面由于经常与高温高压燃气相接买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 触，且有活塞在其中做高速往复运动，所以必须耐高温、耐腐蚀、耐磨损，一般可以从气缸的材料、加工精度、和结构等方面来采取措施。对气缸和气缸盖的冷却方式分为水冷和风冷。气缸套又分为干式和湿式两种。干式的优点是气缸体刚度 大，气缸中心矩小，缺点是传热较差，温度分布不均匀，容易发生局部变形，同时加工面较多，加工要求高，拆装要求也较高。湿式的优点是在气缸体上没有密闭的水套，铸造方便，容易拆装更换，冷却效果也较好，缺点是气缸体的刚度差，以漏水、漏气。  气缸盖的主要功能是密封气缸盖上部，并于活塞顶部和气缸一起形成燃烧室。同时也为其他零件提供安装位置。气缸盖的材料应当用导热性好、机械强度和热强度高、铸造性能好的材料，如优质的灰铸铁或合金铸铁或铝合金等了。  气缸盖衬垫是气缸盖底面和顶面之间的密封件，保证燃烧室不漏气，在设计时应满足如下要 求：在高温高压燃气下具有足够的强度不易损坏；具有一定的的弹性，以保证密封；拆装方便，能重复使用，寿命长。目前比较多用的材料是金属 石棉。  油底壳的主要功用是存储润滑油并封闭曲轴箱。油底壳受力很小，一般采用薄钢板冲压而成，在有些发动机上为了加强油底壳内既有的散热，采用铝合金制造的油底壳，在壳的底部还铸有相应的散热肋片。为保证在发动机纵向倾斜的时候机油泵能经常吸到机油，油底壳后部一般作的较深，油底壳内设有挡油板，防止汽车行驶时油面波动过大，油底壳底部装有放油螺栓。   内外机体的设计现状  该机型的原型机 是 农用机械上用途多而广。在国内外都有较长的研发历史，普遍应用于农业机械。柴油机是目前被产业化应用的各种动力机械中热效率最高、  能量利用率最好、最节能的机型，污染物排放比汽油机少，因此在车用动力方面的优势最为明显，  全球车用动力 "柴油化 "趋势业已形成。在欧洲， 90%的商用车及 33%的轿车为柴油车。在美国， 90%的商用车为柴油车。在日本， 38%的商用车为柴油车，  轿车为柴油车。  经过多年的研究、大量新技术的应用，柴油机最大的问题烟度和噪声取得重大突破，达到了汽油机的水平，国外柴油机目 前一般采用的先进技术有 1、高压喷射和电控喷射技术，此技术是目前国外降低柴油机排放的重要措施之一，高压喷射和电控喷射技术的有效采用，可是燃油充分雾化，各缸的燃油和空气混合达到最佳，从而降低排放，提高整机性能。 2、增压中冷技术，采用涡轮增压增加柴油机的空气量，提高燃烧的过量空气因数是降低大负荷工况排气烟度、 3、排气再循环（ 术， 冷 能保持其他污染物的低水平。  第二章总体方案设计   计参数分 析与确定  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 进前后参数对照  原机型：             式 ：               卧 式、水冷、四冲程、涡流式  缸径 行程 (毫米 )：   95115  12小时功率 /转速 ：  千瓦 /转 /分 (马力 /转 /分 )： 000 (12/2000) 标定工况燃油消耗率 ： 克 /千瓦 小时 (克 /马力 小时 )：     起动方式 ：           手摇起动  用途 ：               农用运输车  设计机型：           式 ：               卧 式、水冷、四冲程、涡流式  缸径 行程 (毫米 )：   1001 20 12小时功率 /转速 ：   千瓦 /转 /分 (马力 /转 /分 )： 11/2000 (15/2000) 标定工况燃油消耗率 ： 克 /千瓦 小时 (克 /马力 小时 )： 起动方式 ：           手摇起动  用途 ：               农用运输车   程缸径比 S/D 行程缸径比 S/D 是对柴油机结构和性能有最大影响的参数 ,在气缸直径和活塞平均速度确定之后 ,就可合理地 选择 S/D,并应考虑以下因素 : 1、选择较小的 S/D，可减小柴油机的高度、宽度、重量；  2、小的 S/D 可以缩小行程 S，加大曲轴的连杆轴径和主轴径重叠度，提高曲轴的弯曲和扭转刚度，以及疲劳强度；     3、当 S/油机的转速可以提高，从而提高升功率，但与此同时，增加了运动件的惯性力和柴油机的噪声；  4、 S/别是对直喷式燃烧室的柴油机，为保持一定的压缩比 以及燃烧室容积与压缩容积之比值 ( /必将使活塞与气缸盖之间需要更小的间隙 ,这就增加制造上的困难。如间隙不能保证，将使发动机各项性能指标难以达到要求。  本次设计中行程缸径比为 S/D= 柄连杆比  曲柄连杆比是曲柄半径与连杆长度的比值，是一项确定连杆长度的重要参数，行程 择 的值主要考虑以下因素：  1、选择较大的 值，使连杆短、重量轻，往复和离心力小，有利于柴油机的高速化，并可降低直列式柴油机的高度或减小 V 型柴油机的高度和宽度，减轻柴油机的重量；  2、较大的 值会增大连杆摆角和活塞侧压力，对缸套和活塞的磨损不利；  3、在选择连杆长度时，要保证活塞在下止点时不与曲轴平衡块相碰，活塞在上止点时曲柄不与缸套相碰；  本次设计中，曲柄半径 R 为 60杆长度为 210以连杆比 =R/L= 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 心距0直接影响发动机的紧凑性。影响0 （ 1）两缸之间的主轴承宽度；  （ 2）曲柄销的宽度；  （ 3）气缸套的形式；  （ 4）相邻气缸间水套的厚度大小；  （ 5）主轴承采用滑动轴承，还是滚动轴承。  气缸单列布置的内燃机，0本次 设计中将采用湿式缸套水冷。湿式缸套的壁厚决定于内燃机的指标和缸套材料。在设计时一般取厚度为（ D。根据一般铸造工艺条件的可能性，封闭水套的最小断度为 4到 5以综合考虑以上因素，缸心距定为 100 缸数 i 气缸数是柴油机的重要参数之一，按给定功率和转速来选择气缸数时。考虑以下因素：  （ 1）气缸数目较多，可使柴油机输出的扭矩均匀，平衡性和气动性较好；  （ 2）缸数少则发动机结构简单，但结构就越不紧凑，运转中振动噪声大且平稳性差；  （ 3）选用较多的气缸数后，零 件数量和制造工时增加，成本增高；  （ 4）选择气缸数目，还需考虑柴油机配套所提出的外形尺寸和重量要求，以及系列柴油机的功率范围等因素。  本次设计 的气缸数目为 1。   塞平均速度柴油机总体设计和主要零件结构型式影响甚大。  在功率给定以后可以算出平均有效压力。活塞行程和缸数保持不变，提高活塞平均速度可使气缸直径减小。柴油机体积小、重 量轻。但提高活塞平均速度受到下列因素的制约：  （ 1）提高活塞平均速度后，使运动件的惯性力增大，柴油机的机械负荷增大；  （ 2）提高活塞平均速度，使柴油机零件的磨损加快，缩短了柴油机的检修期；  （ 3）活塞平均速度的提高，使摩擦功率的损失迅速增加，机械效率降低，燃油消耗率升高；  （ 4）进排气阻力随活塞平均速度的提高而增加，使充气效率下降；  （ 5）随着活塞平均速度的提高，柴油机的平衡、振动、和噪声等问题都突出出来，一般柴油机的噪声强度与转速的三次方成正比。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 因此，选择活塞平均速度应综合考虑各方面的因素，不能 一味的提高。   缸直径 D 采用较大的气缸直径是提高功率的一个措施。单缸径增大后柴油机外形尺寸与比重量相应增大。而气缸直径与缸数和转速有着密切的关系。同样的功率下，缸数越多，刚劲可缩小，转速可提高。  本次设计所选择的缸径为 100 缩比  压缩比直接影响柴油机的性能，如机械负荷、起动性能以及主要零件的结构尺寸。在一定范围内，柴油机的热效率随压缩比的增加而提高。增大压缩比也可使柴油机的起动性能获得改善。但压缩比的提高将使气缸最高爆发压力相应上升，机械负荷增加，最柴油机的使用寿命有影响 。  选择最佳压缩比应综合考虑分析燃烧室的形状、热效率、起动性能和机械负荷等各方面的影响。  选择最佳压缩比应综合考虑分析燃烧室的型式、热效率、起动性能和机械负荷等各方面的影响，新设计的柴油机的压缩比，一般是先参考同类型的产品的参数，作为初步数据，再通过实验来确定。  本发动机选择的压缩比为 19 计原则   济性指标  本机型的经济性同其它机型一样，都是以燃油消耗率和机油消耗率作为主要指标。内燃机的燃油消耗率是随着运转工况的不同而变化的，一般常以标定工况的燃油消耗率为指标。燃油消耗率主要与内燃机 的工作过程、燃烧室结构以及机械效率等有密切关系。   力性指标  本机型的动力性指标是指它的额定功率、额定转速及扭矩，这些指标的确定决定于与之配套的使用要求。根据不同的使用要求，需要随工况而变化。本次设计的 油机的 12 小时功率 /转速 ： 千瓦 /转 /分 (马力 /转 /分 )： 11/2000 (15/2000)。   靠性与耐久性指标  本机型的可靠性是指 油机在设计规定的使用条件下，具有持续工作、不致因故障而影响柴油机正常工作的能力，可靠性指标通常是以在保证期内不停车故障次数 、停车故障次数以及更换主要零件和非主要零件的数目来表示。使用寿命是指内燃机从开始使用到第一次大修前累计运转的小时数，或车辆行驶的公里数。内燃机的大修期一般决定于气缸套和曲轴磨损到规定极限的时间（即此时内燃机不能继续正常工作）。   量外形尺寸指标        买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 质量、外形尺寸是评价设         表 2燃机的比重范围  计的紧凑性和金属利用程度的指标不同用途的内燃机对质量和外形尺寸的指标要求不尽相同。衡量内燃机质量的指标是比质量（ kg/表 2,衡量内燃机外形尺寸紧凑性的指标是体积功 率（  千瓦 /立方米）。   公害指标  内燃机的噪声主要来自燃烧噪声、气体流动噪声和机械噪声三个方面。内燃机噪声的大小用声压级来表示，一般还要对各种数据进行计权处理，仿照人耳的听力，一般采用 于燃烧噪声来说，主要取决于缸内气压的压力升高率。一切有利于缩短滞燃期和减少该期间燃油注入量或者减少可燃混和气数量的措施，都利用降  低燃烧噪声，比如增压、分段喷射、推迟喷油提前和减小点火提前角等降低压缩比也是很见效的措施，一般与增压同时采用，否则会降低内燃机的动力性。对于流动噪声，主要通过进排气消声器来控 制。机械噪声主要通过合理设置风扇结构和合理控制风扇转速来达到控制目的。   造、使用、维护指标  内燃机首先要求好用，能满足各种性能的要求，同时也要求使用方便（操纵性号，启动性好）、好修和好造。为了达到这个目的，应使各调整部位便于接近，结构简单合理，工艺性良好。   动机主要零部件的设计   塞组设计  活塞组由活塞、活塞销、活塞环等组成。其主要功用是：组成燃烧室，承受燃气作用力，并把它传给连杆；密封气缸，以防止燃气泄漏及润滑油窜入燃烧室；将活塞承受的热量传给气缸壁面，进而传给 冷却介质；将连杆的侧压力传给气缸壁。活塞的工作条件非常恶劣，它不仅要承受很强的机械负荷和很高的热负荷，而且在高速滑动时润滑不良，活塞和活塞环磨损剧烈，容易失效。这就要求活塞组的设计满足下列要求：在保证强度和刚度的前提下具有最小的重量，要有良好的密封性，受热少又便于散热，磨损尽量减到最小。   杆设计  连杆组由连杆体、大头盖、连杆衬套、连杆螺拴及连杆轴瓦等零件组成，其功用是连接活塞与曲轴，将活塞上的气体压力传给曲轴，并将活塞的往复运动变成曲轴的旋转运动。设计连杆组时要尽量结构简单，尺寸紧凑， 可靠耐用；在保证具有足够强度和刚度的前提下，尽可能减轻重量，以降低惯性力；尽量缩短长度，以降低发动机的总体尺寸和总重量；大小头轴承工作可靠，耐磨性好；连杆螺栓疲劳强度高，连接可靠，易于制造，成本低。   滑系统  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 润滑系统的功用是在发动机工作时连续不断的把数量足够的洁净润滑油输送到全部传动件的摩擦表面，并在摩擦表面之间形成油膜，实现液体润滑，从而减小摩擦阻力，降低功率消耗，减轻机件磨损，以达到提高发动机工作可靠性和耐久性的的目的。  油底壳中的机油经集滤器、机油泵（附设限压阀）、机油滤清器（附旁通阀） 、机油散热器进入主油道。机油散热器上装有限压阀，当油压过高时，限压阀开启，机油直接由此阀进入主油道，避免机油散热器损坏。主油道中的机油通过各支油道分别流向增压器（若柴油机为自然吸气式则无增压器）、压气机、喷油泵、经推杆到摇臂轴、凸轮轴轴颈、曲轴主轴颈和连杆轴颈等处进行压力润滑。为了保证活塞的冷却，对应各缸处有机油喷嘴，来自于主油道的机油直接喷到活塞内腔。  此外，润滑系统主油道中装有机油压力过低传感器，能自动报警；油底壳底部有磁性放油螺塞；窜入曲轴箱及气缸体内腔的油气可通过油气分离器，使凝结下来的机油 回到油底壳。分离出来的气体则通过增压器压气机进入柴油机进气管。   料供给系统  柴油机燃料供给系统由柴油箱、输油泵、柴油滤清器、高压油泵、喷油器、调速器等组成。作用是适时适量地把柴油以一定压力通过喷油器直接喷入汽缸，使柴油在缸内形成混合气并燃烧作功。  典型的燃料供给系统由低压油路和高压油路组成。低压油路部件包括柴油箱、柴油滤清器和输油泵等，高压油路部件包括喷油泵、高压油管、喷油器和调速器等。另外，柴油机燃烧室也可算作燃料供给系统的一部分。   却系统  水冷内燃机冷却系一 般由水泵、水套、节温器、散热器、冷却风扇等组成。作用是将内燃机受热零件的热量及时散发到大气中，保证内燃机在适宜的温度下工作。   动系统  起动系统是利用发动机以外的能源使发动机运转，常用的电起动系统由蓄电池、直流电动机、传动机构、控制机构等组成。  本机型采用手摇式启动。   却系统  本机型采用水冷方式，水冷内燃机冷却系一般由水泵、水套、节温器、散热器、冷却风扇等组成。作用是将内燃机受热零件的热量及时散发到大气中，保证内燃机在适宜的温度下工作。   动机机体设计  机体是发动机 整台机器的骨架和外壳，各个零部件和辅助系统的元件都安装在机体上。机体在设计时一定要保证其具有一定的强度和足够的刚度。机体的外轮廓尺寸应该紧凑以减小质量；机体设计是应遵循制造与维修方便的原则；还应保证各连接面有一定的表面光洁度以保证密封，防止漏水、漏气和漏润滑油。   体的设计要求  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 机体的总体设计原则是：在尽可能轻巧的前提下，尽量提高刚度（降低变形、振动噪声）。  具体要求如下：  保证零部件的正确的几何形状和各零部件之间的正确的配合关系。假如刚度不够，就会使气缸孔 和主轴承孔发生变形，严重时导致气缸中心线不垂直于主轴承中心线以及各主轴承孔不同心，结果会引起有关运动之间相互配合关系的改变、加速零件的磨损、降低内燃机的性能和使用寿命，严重时零件会遭到破坏。  方面减少机体各部位的热应力，另一方面应控制机体温度在一定的许可值内。当用铸铁材料时，在接近燃烧室的地方，温度不得超过 350；用铝合金时不得超过 250。因为铸铁材料在 400铝合金材料在 250以上时，金属材料的强度会下降很多，同时，为了防止机油变质，活塞在上止点第一道活塞环处的气缸内表面温度 不应大于 180  腐蚀、耐穴蚀、有较高的使用寿命。   化”政策，即系列化、通用化和标准化政策，便于制造和维修。  止漏水、漏气和漏油。  7将气缸体与上曲轴箱铸成一个整体，形成一个良好的空间梁板组合结构，如图（ 2 除非是比较大型的内燃机才采用气缸体与曲轴箱分开的结构。  图 2气缸之间加隔板，以提高机体横向刚度。  9降低上下曲轴箱的剖分面。  10采 用全支撑曲轴。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11剖分面处采用梯形框架。  12采用下轴承盖和下曲轴箱一体的整体式，缸盖螺栓最好与主轴承布置在同一平面内。  13机体表面布置加强肋。   2 机体材料的选取  发动机是由气缸体和气缸盖两大部分组成，通过螺栓相互连接起来。所以在发动机制造过程中两者可以使用不同的材料。  机体材料应具有足够的强度、良好的浇注性和切削性，且价格要低，因此常用的缸体材料是铸铁、合金铸铁。但铝合金的缸体使用越来越普遍，因为铝合金缸体重量轻，导热性水冷良好，冷却液的容量可减少。启动后，缸体很快达到工作 温度，并且和铝活塞热膨胀系数完全一样，受热后间隙变化小，可减少冲击噪声和机油消耗。和铝缸盖热膨胀系数相同，工作可减少冷热冲击所产生的热应力。气缸与气缸套水冷式发动机气缸有三种结构形式：无缸套、干式缸套、湿式缸套。无缸套气缸：气缸套与缸体制成一体，与活塞接触的内表面没有镶套，多数铸铁机体汽油机采用这种形式，它结构简单，加工面少，气缸刚度也较好。为了提高气缸表面的抗磨性，整体式结构缸体全部采用一般铸铁或铝合金。干式缸套：干式缸套是一个耐磨性好的薄壁套筒，将缸套压入气缸，再对内表面进行精加工。干式缸套不与冷却水之 接接触，所以导热性较差，气缸套与气缸孔加工要求较高，但缸体可采用一般铸铁，气缸直径小于 120高速发动机多采用干式缸套。湿式缸套：湿式缸套是一个直接与冷却水接触的厚壁套筒，厚壁应保证有足够的强度和刚度，一般为缸径的 5%湿式缸套导热性好，便于更换，机体铸造简单，材料可  按需选择。缺点是机体刚度差，容易漏水。  最早的发动机气缸盖和缸体的材料一样，都是由铸铁制造，但是相对于发动机缸体而言，缸盖不需要太复杂的冷却系统而且结构比较简单，所以铝被用作缸盖材料比用作缸体材料实现的要早一些。所以有一些 发动机用铝代替铸铁做气缸盖，就出现了铸铁缸体铝制缸盖这种结构，但是这种结构现在已经很少被采用了。全铝发动机已经不再只属于少数大厂的特有技术，在当今的汽车上越来越多的被采用。常见机体材料的对照表如表 2 表 2目  铸铁机体  铸铝机体  机体重量  较重  较轻（轻 30%左右）  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 体尺寸的确定  曲轴箱的宽度取决于连杆大头的外轮廓轨迹。主轴承上的隔板要承受较大的力，所以要厚一些。机体的上顶面要保持一定的刚度，厚度一般在 10后会影响机体上部的冷却。机体水套的长度应能保证当活塞在下止点时活塞环能得到很好的冷却。  缸心距0直接影响发动机的紧凑性。0 1）两气缸之间主轴承的宽度；（ 2）气缸套的形式；（ 3）曲柄销的宽度；（ 4）主轴承是滚动轴承还是滑动轴承；（ 5）相邻气缸间水套厚度的大小；（ 6）内燃机是风冷还是水冷（风冷机0冷机的0为了得到系列化、通用化、标准化的设计，一般把同一系列的水冷风冷内燃机的缸心距设计成一样大，以便使用少量的工艺装备生产多种型号的机型，并增加同一系列 不同型号机体间通用零件的数量。各种内燃机的缸心距一般处在下列范围内：  水冷汽油机 ：干缸套或无缸套时，0 /缸套时，0 / 水 冷柴油机 ：  汽车用     0 /拉机用   0 /冲程机用0/要在气道上布置扫气）  0 /冷柴油机0 /为在气缸外壁上要布置散热器）   体的密封  （ 1）曲轴前后端与机体的密封  由于曲轴前后端与机体之间有高速的相对运动，同时处于机油很多的地方，所以要防止漏油。曲轴前端一般采用自紧式橡胶油封防止漏油，曲轴上的挡油盘减轻了油封的负担， 使密封作用更加可靠。当机油落入挡油盘外面时，由于盘高速旋转产生离心力使油滴甩回到发材料性能  强度稍高，弹性模量 E=磁性能差，抗震性、刚度及对噪音减弱均较好  强度较低，弹性模量 E=磁性能优越  材料价格  来源方便、价廉，广泛应用  来源较少，价贵，较少采用  制造工艺  具有良好的铸 造和机械加工工艺  可铸出形状复杂的机体  用途  适用于各种机型  适用于比重要求高的中小型高速机  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 动机内部，少量油落入邮沟内，顺圆周流下，回到油底壳。落入挡油盘与油封之间的机油，被由弹簧压紧的油封密封唇口挡住，逐渐被挡油盘甩掉。 (如图 2于轴颈的圆周速度较大，摩擦生热，使橡胶容易老化变质。因此，橡胶须具有很高的耐油、耐热和抗老化性能。目前一般都用丁腈橡胶等合成橡胶，更好的是用氟橡胶。  图 2轴前端密封  1  甩油盘    2 曲轴  3 密封圈     4 挡油盘  曲轴后端与机体的密封如图 2总的来说，密封效果不是很理想，而且结果复杂，在填料时摩擦损失较大。  图 2轴后端与机体的密封  a) 挡油盘 +回油螺纹  b) 挡油盘 +填料 c) 挡油盘 +回油螺纹 + 填料 d)自紧式油封（也可有挡油盘）   1 曲轴后端      2 挡油盘      3 回油螺纹  4 密封填料      5 橡胶油封    6 油封壳  （ 2）平面密封  平面密封 ，如图 2包括进气管与气缸盖、机体与油底壳及正时齿轮室盖、气门室罩与气缸盖顶面、气缸盖与机体等之间的密封，他们都要求可靠密封。这种密封一般都是通过螺栓压紧置于被密封元件之间的弹性垫片来实现的。平面密封是否  可靠与被密封件的刚度、压紧力的大小和分布以及密封垫片的材料和结构等因素有关。常用的密封垫片材料有：  1）石棉板  2）油橡胶石棉板  3）耐油橡胶制成的 U 型圈及异性垫圈  图 2缸盖罩的橡胶密封 元件                      4）纸板                            买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5）最新的气缸垫                图 2释  1 密封圈  2  翻边耐油橡胶垫    3 异形耐油橡胶垫  本次设计 柴油机正时齿轮垫片使用的材料是软钢纸板 底壳垫片的材料为软木板，其具体参数如下图：  图 21100 型柴油机正时齿轮垫片   体结构改进   体结构尺寸的改变  经过校核与讨论机体的缸径由 95大到 100程由 115大到120此带来缸体的横向尺寸和纵向尺寸也发生了相关的变化。   善工作过程，增加平均有效压力  平均有效压力 0i v m Hp l i为指示热效率 ；  v为充气效率 ；  m为机械效率 ；    买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 s为进口状态下空气密度 ；  0   为过量空气系数 。  提高 （ 1）提高充气效率  提高充气效率v的途径主要是采用合理的进气系统 ,以减进气阻力 ,增加进气。  （ 2）提高指示热效率i提高指示热效率的途径主要是提高压缩比，柴油机由于依靠高温高压使柴油自发点火，所以压缩比 一般在 14 22之间，直喷式柴油机的压缩比取上限，分割式燃烧室柴油机的压缩比取下限。降低传热损失（绝热活塞、绝热气缸）也是提高指示热效率的努力方向，但是会带来很多问题，如活塞过渡膨胀造成拉缸等。加强燃烧室密封，是提高缸内气 体压力、提高循环功的有效措施，主要方法就是合理设计活塞、控制最佳活塞间隙以及优化设计活塞环，使活塞环在任何工况下都能可靠密封和传递活塞能量。这些方法也是提高机械效率的必要措施。  （ 3）提高机械效率m这包括：选择最佳的运动副配合间隙和摩擦材料、选择优质的机油、保持最佳热状况、减少活塞环数目、减少辅助系统消耗的功等，减小运动件的配合间隙、选择优良的摩擦材料、提高工艺水平是最直接的措施。  （ 4）调整燃油系统  对于柴油机还要注意燃油系统的调整，提 高空气利用率，使过量空气系数  接近 1。  （ 5）采用增压提高空气密度，这是提高充气效率的重要途径，发动机在结构改变不大，重量改变很小的情况下，就能增加功率达 30%甚至更多。因为涡轮增压利用了废气的能量，因此废气涡轮增压的柴油机，燃料经济性较好。由于增压后气缸中的空气密度和温度升高，滞燃期缩短，使燃烧更为柔和，燃烧噪声降低，此外，还可以降低排气噪声。当然，废气涡轮增压也会带来一些副作用，如气缸的机械负荷和热负荷增加，水温升高，冷却系统负担增加。   缸套的设计   缸套设计要求  （ 1）耐 磨性好  （ 2）有足够的强度和刚度，尽量减小热变性和安装变形。  （ 3）外壁有耐腐蚀能力。  （ 4）防止漏水、漏气、漏油。  （ 5）良好的冷却  （ 6）便于定位   缸套材料  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 （ 1）高磷铸铁（磷质量分数为  ），耐磨性好，改善耐蚀性，但加入磷后变脆。  （ 2）含硼铸铁（硼质量分数为  ，耐磨性更好，总体性高于含磷铸铁。  （ 3）球墨铸铁，主要优点是吸油性好。   套结构  缸套结构分为以下三种：  （ 1）无缸套  （ 2）干缸套 ，如图 2 图 2缸套结构  干缸套厚度一般为 2到 薄的已经低于 缸心距比湿式缸套的小，主要缺点是干缸套一般与外缸套是过渡配合，干缸套不与冷却水直接接触，冷却效果不是很好。一般用于 D<1053000r/上的高速柴油机中。  （ 3）湿缸套  湿缸套的壁厚决定于内燃机的指标和缸套材料，在设计时一般厚度取 67缸套冷却效果好，更换方便，制造容易，机体清砂容易。但缸套刚度差，壁厚造成缸心距较大，易漏水。本次设计采用湿缸套。  具体参数如图 2。  图 21100 型柴油缸套  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 底壳  油底壳是 曲轴箱 的下半部，又称为下曲轴箱。作用是封闭曲轴箱作为贮油槽的外壳，防止杂质进入，并收集和储存由柴油机各摩擦表面流回的润滑油，散曲部分热量，防止润滑油氧化。  油底壳多由薄钢板冲压而成，也有的是用铝合金浇铸成型的。其内部装有稳油挡板，以避免柴油机颠簸时造成的油面震荡激溅，有利于润滑油杂质的沉淀，侧面装有油尺，用来检查油量。此外，油底壳底部最低处还装有放油螺塞。  第三章  热计算   原始参数  缸径 D=95程 S=115算工况  按车用 12小时功率 2000转 /分 15马力进行计算    压缩比： =19 大气压力： 气温度：93K 燃料低热值：0150料重量成分： C=文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 H=量空气系数：c=气终点压力：  气终点压力：  气终点温度：  00K 新鲜充量在气缸中加热量： T =20C  最高燃烧压力： P z=点热量利用率：z=功图丰满系数： =械效率：m=均压缩多变指数：1n=均膨胀多变指数：2n=余废气系数：r= 料热化学计算  1、理论所需空气量0 1 0 . 8 7 0 . 1 2 6 0 . 0 0 4L 0 . 4 9 50 . 2 1 1 2 4 3 2 0 . 2 1 1 2 4 3 2C H O 公斤分子 /公斤燃料  2、新鲜空气量1 . 2 0 . 4 9 5 0 . 5 9 4 公斤分子 /公斤燃料  3、当 1 时的燃烧产物0 . 8 7 0 . 1 2 60 . 7 9 0 . 7 9 0 . 4 9 5 0 . 5 2 61 2 2 1 2 2 公斤分子 /公斤燃料  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4、当  时剩余空气量  0- 1 L = 1 . 2 - 1 0 . 4 9 5 = 0 . 0 9 （ ） （ ）公斤分子 /公斤燃料  5、当  时燃烧产物的总量 2M  2 0 0M = M + - 1 L = 0 . 5 2 6 + 1 . 2 - 1 0 . 4 9 5 = 0 . 6 2 5 （ ） （ ）公斤分子 /公斤燃料  6、理论分子变更系数0201M 0 . 6 2 5= = = 1 . 0 5 30 . 5 9 4M7、 实际分子变更系数  0 + 1 . 0 5 3 + 0 . 0 4= = = 1 . 0 5 11 + 1 + 0 . 0 4 气过程参数计算  1、进气终点温度0 + T + T 2 9 3 2 0 0 . 0 4 8 0 0T = 3 3 1 . 7 31 1 0 . 0 4 2、充气系数v00T 1 1 9 0 . 8 7 2 9 3 1 0 . 7 8 01 T 1 1 9 1 1 3 3 1 . 7 3 1 0 . 0 4av   缩过程  1、压缩多变指数1、压缩线计算：  压缩过程中任意点的压力纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1S()S x 式中： 12S 0 . 6 6 71 1 9 1c S S ( 1 ) ( c o s c o s 2 ) 44x A A R 式中： 60 0 . 2 8 6210 R 曲柄半径，为 60毫米；  L 连杆长度，为 210毫米。    表 3缩过程  A/ C  190 200 210 220 230 240  b(2  250 260 270 280 290  b(2 、压缩终点的压力  . 3 6 2 P = P 0 . 8 7 1 9 4 7 . 7 1 / 公 斤 厘 米 4、压缩终点温度  . 3 6 1 T = T 3 3 1 . 7 3 1 9 9 5 7 . 4 9 5、压力升高比