內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告

1、<p>　　本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告</p><p>　　題 目： JX493ZQ5C柴油機(jī)概念設(shè)計(jì)及其仿真分析 </p><p>　　學(xué) 院： 機(jī)電工程 系 動(dòng)力工程 </p><p>　　專(zhuān) 業(yè)： 熱能與動(dòng)力工程

2、 </p><p>　　班 級(jí)： </p><p>　　學(xué) 號(hào)： </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(chǎng)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，城區(qū)物流行業(yè)蓬勃發(fā)展，對(duì)輕

4、型卡車(chē)和商務(wù)車(chē)的需求量與日俱增，這給輕型車(chē)用柴油機(jī)帶來(lái)了無(wú)限商機(jī)。原機(jī)型主要用于城市間長(zhǎng)距離運(yùn)輸，對(duì)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(dòng)機(jī)廠生產(chǎn)的自主品牌發(fā)動(dòng)機(jī)，是在引進(jìn)日本五十鈴4JB1柴油機(jī)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的，主要用于1-2t小型卡車(chē)、貨車(chē)及轎車(chē)，同時(shí)也用于發(fā)

5、電機(jī)組、叉車(chē)、拖拉機(jī)和小型船舶。其采用國(guó)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(huì)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(shì)，因此，有必要對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)，以便延續(xù)其生命力。</p><p>　　國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)（含文獻(xiàn)綜述）：</p><p>　?。ㄒ唬?guó)外柴油機(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(chē)動(dòng)力應(yīng)用日益廣泛。西歐國(guó)家不但載貨汽車(chē)和客車(chē)使用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)， 而且轎車(chē)采用柴油機(jī)的比例也相當(dāng)大。最近， 美國(guó)聯(lián)邦政府能源部和以美國(guó)三大汽車(chē)公司為代表的美國(guó)汽車(chē)研究所理事會(huì)正在開(kāi)發(fā)新一代經(jīng)濟(jì)型轎車(chē)同樣將柴油機(jī)作為動(dòng)力配置。 </p><p>　　下面是國(guó)外柴油機(jī)應(yīng)用的一些先進(jìn)技術(shù)：</p><p>　　共軌。國(guó)外

7、柴油機(jī)目前一般采用共軌新技術(shù)、四氣門(mén)技術(shù)和渦輪增壓中冷技術(shù)相結(jié)合，使發(fā)動(dòng)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(guó)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(chē)）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(guò)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(chē)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(guó)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(guò)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(dòng)車(chē)NOX排放明顯降低，但對(duì)重型車(chē)用柴油機(jī)而言，目前傾向于使用中冷EGR技術(shù)，因?yàn)槠洳粌H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(kāi)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(dòng)機(jī)（車(chē)）正常運(yùn)轉(zhuǎn)延長(zhǎng)使用壽命和保持低排放的重要保證。 例如瑞典的一級(jí)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(guó)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(lái)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(chē)）排放限值標(biāo)準(zhǔn)的要求，必須把來(lái)自機(jī)油的燃燒降至最低限度， 即在保證發(fā)動(dòng)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(jì)和制造及缸套間的科學(xué)配置非常重要。</p><p>　?。ǘ?、

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

13、現(xiàn)供大于求，輕型柴油機(jī)市場(chǎng)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(guó)柴油機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)薄弱，整體技術(shù)水平落后于國(guó)際先進(jìn)水平10至20年， 也落后于國(guó)內(nèi)車(chē)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(kāi)發(fā)能力。 許多國(guó)外已經(jīng)普遍采用的技術(shù)在我國(guó)仍處于研究階段，有些甚至仍是空白。</p><p>　　我國(guó)柴油機(jī)技術(shù)落后

14、、產(chǎn)品質(zhì)量差以及車(chē)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(chē)在使用中對(duì)城市環(huán)境和大氣質(zhì)量造成不良影響，使社會(huì)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(chē)工業(yè)發(fā)展的需要，對(duì)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(zhuān)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(lèi)型車(chē)輛均應(yīng)以滿足法

15、規(guī)為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，鼓勵(lì)支持技術(shù)先進(jìn)柴油車(chē)的使用； 加大對(duì)柴油機(jī)的科技投入，開(kāi)展重點(diǎn)科技項(xiàng)目攻關(guān)工作； 采取切實(shí)可行的措施以提高車(chē)用柴油的品質(zhì)， 并盡快制定車(chē)用柴油標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　國(guó)內(nèi)外知名汽車(chē)專(zhuān)家們呼吁：應(yīng)當(dāng)用一分為二的觀點(diǎn)來(lái)看待各種車(chē)用動(dòng)力的發(fā)展，以完善的法規(guī)、科學(xué)的政策引導(dǎo)車(chē)輛的使用，以是否滿足標(biāo)準(zhǔn)限值作為衡量一個(gè)產(chǎn)品能否在市場(chǎng)銷(xiāo)售的唯一標(biāo)。我國(guó)柴油機(jī)技術(shù)的攻關(guān)重點(diǎn)應(yīng)放在電控技術(shù)、 排放后處理技術(shù)、整

16、機(jī)開(kāi)發(fā)和匹配技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)研究和材料開(kāi)發(fā)上；把高速公路使用8噸以上柴油載貨車(chē)作為我國(guó)柴油車(chē)發(fā)展的重點(diǎn)，并為發(fā)展柴油轎車(chē)做好前期準(zhǔn)備。</p><p><b>　　本課題研究?jī)?nèi)容</b></p><p>　　柴油機(jī)的總體布置和各附件的布置對(duì)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(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)已趨于完善，同時(shí)又受到開(kāi)發(fā)成本與周期的限制，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)系列化開(kāi)

17、發(fā)是設(shè)計(jì)過(guò)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(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)行業(yè)普遍選擇了Pro/E，CATIA等軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)利用PRO/E,UG,CATIA軟件進(jìn)行主要運(yùn)動(dòng)件（曲軸、連桿、活塞等）、主要固定（機(jī)體等）簡(jiǎn)要三維造型，并進(jìn)行裝配和運(yùn)動(dòng)干涉分析。然后對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　本課題研究方案</b></p><p&g

18、t;　　（一）熟悉發(fā)動(dòng)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(jì)。</p><p>　?。ㄈ├肞RO/ENGINEER軟件進(jìn)行主要運(yùn)動(dòng)件（曲軸、連桿、活塞等）、主要固定件（機(jī)體等）簡(jiǎn)要三維造型，并進(jìn)行裝配和運(yùn)動(dòng)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(duì)JX493ZQ5C柴油機(jī)進(jìn)行概念設(shè)計(jì)，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(dòng)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(duì)主要運(yùn)動(dòng)件（曲軸、連桿、活塞等）、主要固定件（機(jī)體等）簡(jiǎn)要三維造型，并進(jìn)行裝配和運(yùn)動(dòng)干涉分析</p><p>　　特色：（1）主要是對(duì)主要運(yùn)動(dòng)件（曲軸、連桿、活塞等）、主要固定件（機(jī)體等）簡(jiǎn)要三維造型，并進(jìn)行裝配和運(yùn)動(dòng)干涉分

21、析。</p><p>　?。?）2、熟悉AUTOCAD,PRO-E,CATIA,UG等軟件的應(yīng)用，為即將到來(lái)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(jì)》 萬(wàn)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(jì)及實(shí)踐》許道延編 機(jī)械工業(yè)出版社；</p><p>　　4、《柴油機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》 柴油機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)編輯委員會(huì) 中國(guó)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