基于125发动机节能车优化设计-车辆工程毕业论文开题报告

毕业设计开题报告题 目： 基于125发动机节能车优化设计 学生姓名： 张振昌 学 号： 120505134 专 业： 车辆工程 指导教师： 印建平 2016 年 4 月 11 日 1 课题的背景1.1 引言能源是人类活动的物质基础。在某种意义上讲，人类社会的发展离不开优质能源的出现和先进能源技术的使用。在当今世界，能源的发展，能源和环境，是全世界、全人类共同关心的问题，也是我国社会经济发展的重要问题。能源是整个世界发展和经济增长的最基本的驱动力，是人类赖以生存的基础。自工业革命以来，能源安全问题就开始出现。在全球经济高速发展的今天，国际能源安全已上升到了国家的高度，各国都制定了以能源供应安全为核心的能源政策。在此后的二十多年里，在稳定能源供应的支持下，世界经济规模取得了较大增长。但是，人类在享受能源带来的经济发展、科技进步等利益的同时，也遇到一系列无法避免的能源安全挑战，能源短缺、资源争夺以及过度使用能源造成的环境污染等问题威胁着人类的生存与发展。1.2 中国的能源状况 中国是当今世界上最大的发展中国家，发展经济，摆脱贫困，是中国政府和中国人民在相当长一段时期内的主要任务。20世纪70年代末以来，中国作为世界上发展最快的发展中国家，经济社会发展取得了举世瞩目的辉煌成就，成功地开辟了中国特色社会主义道路，为世界的发展和繁荣做出了重大贡献。 中国是目前世界上第二位能源生产国和消费国。能源供应持续增长，为经济社会发展提供了重要的支撑。能源消费的快速增长，为世界能源市场创造了广阔的发展空间。中国已经成为世界能源市场不可或缺的重要组成部分，对维护全球能源安全，正在发挥着越来越重要的积极作用。 中国政府正在以科学发展观为指导，加快发展现代能源产业，坚持节约资源和保护环境的基本国策，把建设资源节约型、环境友好型社会放在工业化、现代化发展战略的突出位置，努力增强可持续发展能力，建设创新型国家，继续为世界经济发展和繁荣做出更大贡献。1.2.1 汽车节能的重要意义二氧化碳排放量的25%来自于汽车排放，因此，汽车节能减排对整个社会的节能减排有重要的意义。国资委所管的汽车企业和能源企业，在节能减排上承担了重要的企业责任和社会责任，包括我们对国际社会的承诺。不仅仅是生产汽车，还包括怎么样长期满足社会对清洁汽油、柴油的供应，这是节能减排的重要任务。今后20年到30年主要还是传统汽车，所以依靠技术进步把发动机水平提高上去意义非常重大。另外一方面就是我们要提供更多的清洁能源。我们不时会发现柴油加油排队现象。应该说我们国家从设备能力上可以满足现在的国内市场，包括汽车用油的市场。短期出现的柴油紧张有临时性因素。应该说这方面是临时性的，另外一个问题是价格问题，要发挥市场机制的激励作用。1.2.2 汽车节能途径1 中国目前车型结构偏大、偏重的趋势十分明显，如果不加以控制，必然导致燃油消耗量的快速提高。因此推动汽车小型化、轻量化对于实现节能减排的目标有重要的意义。随着我国汽车工业的发展，车重的问题越来越凸显，轻量化的意义在全行业来讲是一个永恒的主题。刚才也讲到，轻量化的问题很复杂，涉及到设计、材料、制造方方面面。2 运用一些新的技术降低燃油消耗量，将能量最大化利用，例如：废弃再循环、柴油机的高压共轨、增压中冷技术、微粒过滤器、采用代用燃料。2 国内外研究状况通过查阅资料，当代发动机先进技术主要有以下几点：一：CBR（可控燃烧速率）技术。该技术是通过控制进气气流的组织形式（涡流和滚流）来改善燃烧，以达到降低排放，提高燃油经济性的新技术。主要有两种形式蝶阀式和滑板式。优点是：1.具有良好的燃油。2.不需要特别的低硫燃油。3.不需要成本较高的高压燃油系统。4.提高废气排放标准。二：TCI（涡轮增压中冷）技术。该技术是利用专门的压气机将气体在进入汽缸前预先进行压缩，提高进气压力，从而提高进入汽缸的气体密度，减小体积，由此，单位体积内气体质量增加，满足燃烧需要又可提高发动机的体积比功率和重量比功率、提高机械效率、减少有害废气的排放和降低噪声。增压方式主要有三种：涡轮增压、机械增压和气波增压。TCI的优点是在不增加排量的基础上大幅度提高功率和扭矩，同时提高燃油经济性和降低尾气排放。三：DGI（汽油直喷）技术。该技术是通过电控系统的控制直接将汽油直接喷射在燃烧室内，同通过气门进入的空气进行混合从而形成可燃混合气进行燃烧。优点是：1.提高发动机的压缩比，同时发动机具有更高的热效率，燃料热充分利用。利用该技术的发动机动力比普通的高40%。2.卓越的燃油经济性，油耗量低，升功率大。3.能有效降低HC、NO和CO等有害废气污染物的排放。四：VVT（可变气门）技术。由于发动机运转速度不同，所需要的气门叠开角不同，而通常的发动机气门都是固定的，无法控制气门的叠开角，为节省燃油，出现了VVT技术。该技术是通过对某种特定的转速/负荷运行模式进行优化来降低油耗和有害物质的排放。该技术的运用，使得高速功率和低速扭矩有了较大的提高怠速性能更趋于优化，解决了常用的固定气门和节油之间的矛盾。3 选题的目的和意义通过了解国内外的发展趋势可知道，发送机是汽车中中重要的一个部分，同时发送机的节能的发展也是衡量其国家工业水平发展的一个重要依据。用大众的智慧来思考发动机的节能改造方案，激起大众对节能的认识和兴趣，可以说是一种行之有效的方法，对于全世界的节能减排必将产生积极的推动作用。 本课题是基于本田125发动机的基本参数，利用所学的专业知识和现代化的设计方法对发动机进行设计，通过查阅资料、确定方案、绘制图纸、模型建立、强度校核等步骤，可以巩固所学的知识，提高运用仿真软件的能力，培养运用所学专业理论知识解决实际问题的方法，一次很好的理论和实践相结合的锻炼机会。同时可以掌握汽车变速器的设计步骤和方法，对于我们今后从事实际技术工作有很大的帮助，以后的工作打下坚实的基础。 4 课题的理论依据、研究方法、研究内容4.1 理论依据1.研磨缸体散热片，由于比赛时点火时间很短所以不需要散热，反而赛前需要预热发动机。磨缸头多余部分，缸头部分厚度较大，可以研磨一部分，如果把发动机竖立起来就可以把缸头壳体切掉。2.拆下发动机的变速箱部分。发动机的变速箱的体积较大而且占有较大重量，同时里面变速齿轮降低了发动机的传动效率，对于比赛时从多方面考虑都不实用，所以拆下变速装置，如果保证发动机不在拆卸也可以切下变速箱箱体部分然后用铝板封死，这样就可以把发动机竖直放置（注意要有一定的倾斜角）节约空间。将发动机改为直流点火，卸下电磁线圈。这样可以使点火能量更高，点火更加稳定。4.2 研究方法通过利用图书馆、网上数据库、网上共享平台等资源，查阅与变速器设计有关的各种文献资料。认真学习资料中的内容，同时掌握查找资料的方法。为以后的设计奠定理论基础。对实验室的大众桑坦纳2000手动变速器进行拆卸解体，测绘出每个零件的尺寸参数。利用UG建模仿真软件，根据查阅及测量得出的数据参数绘制大众桑坦纳2000手动变速器的零件进行建模。同时对相关的传动机构进行虚拟装配与仿真分析。对各个换挡过程进行仿真，分析其干涉情况，通过计算对主要零件进行强度校核，得出主要的设计数据及图纸。5 设计方案及预期的结果5.1 设计方案本设计是根据本田125发动机而展开的，设计中所采用的相关参数均来源于此种车型：五羊本田WH125-6锋影原厂发动机发动机型号 WH1152FMI 发动机型式 风冷、单缸、四冲程 气缸工作容积 124.8ml 压缩比 9.0:1 标定功率及对应转速 5.9/7000 KW/(r/min) 最大功率及对应转速 6.6/7500 KW/(r/min) 最大扭矩及对应转速 9.68/4000 KW/(r/min) 最低燃油消耗率 367g/(kw.h) 离合器形式 自动双离合 起动方式 电动起/脚踏启动 点火方式 C.D.I5.2 预期的结果通过查阅相关文献资料，完成开题报告和外文翻译。运用CAXA、UG等软件，按照测绘和资料中的数据绘制二维图纸，建立三维模型，进行动画仿真，并撰写设计说明书。在这个过程中，可以巩固以往所学的理论知识，熟悉变速器结构，掌握变速器的设计方法。同时可以进一步熟练CAXA、UG等软件的运用，提高动手能力，为将来从事具体的技术工作打下良好的基础。6 设计工作进度安排周次工作进度15周1、调研 2、收集、查阅有关设计资料3、熟悉设计任务4、完成外文翻译5、完成开题报告68周1、完成变速器各部件的拆卸分解清理测绘。2、完善中期检查的各项资料。911周完成设计总装配图1张A0图纸，发动机1张A1图纸，齿轮1张A2图纸，三维模型一套 1215周1、 完成发动机A1图纸1张2、 对各零部件进行计算、校核3、编制设计说明书16周答辩及整理资料参考文献1 黄万 王东林. 机械设计中的创新 J.机械设计与制造.2004,(05)：51-52页2 杨家军. 机械系统创新设计 M.广州.华南理工大学出版社， 2004.3 赵艳 裘祖荣. SolidWorks二次开发在运动仿真中的应用J.制造技术与机床, 2007,(01) 4 张永茂、王继荣 AutoCAD2007机械绘图实用教程 M.机械工业出版社5 胡仁喜,郭军,王仁广等.SolidWorks 2005中文版机械设计高级应用实例 M.北京.机械工业出版社 ,20056 李军，张世艺，杨立众，何为. 燃油品质对汽车发动机排放性能影响分析M.重庆大学学报（自然科学版）,2008(10) 7 刘巽俊. 汽车发动机在节能和排放领域的新进展M.汽车技术,2001(04)8 高耀东，郭喜平. ANSYS机械工程应用25例 M.北京.电子工业出版社，20079 管学理. 汽车节能节油技术发展动态J. 水利电力科技，1995（02）10叶经纬. 汽车发动机的节能技术 J.节能, 1983年 (04)11 NAGAE HIROYASU.本田Econopower大赛参赛车辆制作基础知识 (大赛资料)J.本田技研工业株式会社 机车运动部,200812 NEW MAGNESIUM ALLOYS COULD REPLACE STEEL IN AUTO CONSTRUCTIONJ Magnesium monthly review，2006，35（06）指导教师意见：张振昌同学通过一定量的文献阅读及社会调研，对基于125发动机节能车优化设计题目有了进一步的认识，对本课题相关领域有了进一步的了解，做了大量的前期准备工作，明