【正文】 化轉化器和研究開發(fā) NOX 催化轉化器以及具有良好再生能力的微粒捕集器。EGR 是目前發(fā)達國家先進內燃機中普遍采用的技術，其工作原理是將少量廢氣引入氣缸內，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，缸內最高燃燒溫度下降，破壞 NOX 的生成條件。采用渦輪增壓增加柴油機的空氣量，提高燃燒的過量空氣因數是降低大負荷工況排氣煙度、PM 排放量以及燃油消耗的有效措施。國外柴油機目前一般采用共軌新技術、四氣門技術和渦輪增壓中冷技術相結合，使發(fā)動機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?！鴥韧庋芯楷F狀及發(fā)展趨勢 （一）、國外柴油機技術的現狀與發(fā)展現代的調整高性能柴油機由于熱效率比汽油機高、污染物排放比汽油機少， 作為汽車動力應用日益廣泛。盡量不用外接的機油管和冷卻液管，而采用在零件上開通道代替，以減少泄露的可能。減少零件數不僅改善了其可靠性，而且有利于降低成本。原機型主要用于城市間的長距離運輸，對于城市交通路況需要重新設定參數，以改善燃油經濟性和排放性能。 柴油機的總體布置和各附件的布置對內燃機的外形尺寸和工作可靠性、使用方便性都有很大的影響。對本課題對曲軸進行了詳細設計和分析驗算,并給出了合理的設計方案。減少零件數不僅改善了其可靠性，而且有利于降低成本。西歐國家不但載貨汽車和客車使用柴油發(fā)動機， 而且轎車采用柴油機的比例也相當大。（2） 高壓噴射和電控噴射技術。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普遍是增壓中冷，不僅有助于低排放而且燃油經濟性良好。EGR技術可使機動車NOX排放明顯降低，但對重型車用柴油機而言，目前傾向于使用中冷EGR技術，因為其不僅能明顯降低NOX，還能保持其他污染物的低水平。（6） 柴油柴油的生產和貯存條件，是保證柴油發(fā)動機（車）正常運轉延長使用壽命和保持低排放的重要保證。柴油機排放的顆粒物中，有相當一部分來自餾分較重的機油的燃燒。但我國柴油機產業(yè)的整體發(fā)展仍然面臨著許多問題。 許多國外已經普遍采用的技術在我國仍處于研究階段，有些甚至仍是空白。不同類型車輛均應以滿足法規(guī)為統(tǒng)一標準，鼓勵支持技術先進柴油車的使用； 加大對柴油機的科技投入，開展重點科技項目攻關工作； 采取切實可行的措施以提高車用柴油的品質， 并盡快制定車用柴油標準。 第二章 6200型柴油機總體設計 柴油機的總體布置和各附件的布置對內燃機的外形尺寸和工作可靠性、使用方便性都有很大的影響。對本課題可以從以下方面進行設計。在縱傾25′，橫傾45′下也能短時間工作。5） 船用柴油機一般采用剖式循環(huán)冷卻系統(tǒng)，應帶有海水和淡水的熱交換器和膨脹水箱。8） 中小型漁船用柴油機前端要輸出50%左右的功率，以便拖動漁網等捕撈作業(yè)裝置。機艙內的噪聲應在90dB（A）以下，客艙內的噪聲應在60dB（A）以下。因此可以說機體組把柴油機的各種機構和系統(tǒng)組成為一個整體，保持了它們之間必要的相互關系。是柴油機最重的零件，應該力求結構緊湊、質量輕，以減小整機的尺寸和質量。(2) 龍門式氣缸體其特點是油底殼安裝平面低于曲軸的旋轉中心。根據以上特點我們將采用龍門式氣缸體，氣缸體材料選用灰鑄鐵。它的優(yōu)點是強度和剛度都好，能承受較大的機械負荷。 圖21 龍門式機體示意圖　干式氣缸套不與冷卻液接觸，壁厚為2～3mm，外表面和氣缸套座孔內表面均須精加工，以保證必要的位型精度和便于拆裝。濕式氣缸套的優(yōu)點是機體上沒有密封水套，容易鑄造，傳熱好，溫度分布比較均勻，修理方便，不必將發(fā)動機從汽車上拆下就可更換氣缸套。本機選用價格低廉，并且的到廣泛應用的鑄鐵作為材料。為此氣缸蓋應具有足夠的強度和剛度。氣缸蓋的結構應有足夠的剛性。尤其是各個閥座孔與閥錐面應保持良好的密封狀態(tài)。但其在縮小中心距方面受到一定的限制。　　　　　　　　　　　　　　　?。簹飧滓r墊是機體頂面與氣缸蓋底面之間的密封件。另外，還需要有一定的彈性，以補償機體頂面和氣缸蓋底面的粗糙度和不平行度以及發(fā)動機工作時反復出現的變形。油底殼底部還裝有放油螺塞，通常放油螺塞上裝有永久磁鐵，以吸附潤滑油中的金屬屑，減少發(fā)動機的磨損。其功用是將活塞的往復運動轉變?yōu)榍S的旋轉運動，同時將作用于活塞上的力轉變?yōu)榍S對外輸出的轉矩，以驅動螺旋桿轉動。在保證強度和剛度足夠的前提下， 針對以上的工作條件，活塞盡可能減輕質量；盡量減少活塞頂從燃燒氣體吸收熱量，又能盡快地將所吸收的熱量散走， 防止活塞過熱；既要保證燃燒室良好的氣密性，又應盡可能減少活塞組的摩擦損失；摩擦副具有良好的潤滑、較小的磨損以及較少的潤滑油消耗量。同時，還要求其熱強度高、熱穩(wěn)定性好，因此鋁合金就成了現代柴油機活塞的首選材料。本次設計采用凹頂式活塞。同時也發(fā)現涂有柴油機隔熱涂層的柴油機部件在點火過程中產生了兩個主要變化： 　　1)首先縮短了預燃期。其功用為安裝活塞環(huán)、與活塞環(huán)一起密封氣缸；防止可燃混合氣漏到曲軸箱內；將頂部吸收的熱量通過活塞環(huán)傳給氣缸壁?！　。?）活塞裙部：是指從油環(huán)槽下端面起至活塞最下端的部分，它包括裝活塞銷的銷座孔。 　 　2）裙部彈性好，可以減小活塞與氣缸的配合間隙。兩道氣環(huán)的主要功用為了更好的密封，另外也起導熱作用，由于在高溫、高壓。引外，油環(huán)也起到封氣的輔助作用，為了更好的起到上太作用，本次設計第三道油環(huán)采用開槽螺旋油環(huán)，它具有提高環(huán)的徑向壓力，保證油環(huán)與氣缸壁均勻而穩(wěn)定的貼合，減少磨損用降低機油耗量，并具有較高的彈性保持性。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　活塞銷的材料及連接方式的選擇：本次設計并采用低碳鋼和低碳合金鋼制成，外表面經滲碳淬火處理以提高硬度，精加工后進行磨光，有較高的尺寸精度和表面光潔度。其功是傳力，將往復運動轉變?yōu)樾D運動。 　　1） 連桿小頭：小頭是活塞銷的軸承，由于工作時小頭孔與活塞銷之間有相對運動，所以常常在連桿小頭孔中壓入減磨的青銅襯套。本次也是采用全浮式。連桿大頭是剖分的，連桿蓋用螺栓或螺柱緊固，為使結合面 在任何轉速下都能緊密結合，連桿螺栓的擰緊力矩必須足夠大。為此，應該采用能夠承受橫向力的定位方法。此外由于連桿左右擺動角速度周期變化以及產生的擺動慣性力矩都增加連桿縱向彎曲的程度，為適應受力復雜和運動復雜的惡劣工作條件。軸瓦分上、下兩個半片。本設計取M12的螺紋規(guī)格。采用正火處理，正火后硬度為HB240~320?！　≈雇戚S承：其功用是防止曲軸受軸向力作用而有軸向竄動，起軸定定位作用，防止曲軸受熱膨脹卡死，從而允許它能自由伸長。本次采用橡膠扭轉減振器。飛輪由輪緣、輪盤和輪轂三個部分組成。另外，根據此次發(fā)動機的起動方式為電起動，并在飛輪輪緣上刻各缸上止點等定時標記，作為定時調整的基準。　氣門組：氣門組是由氣門、氣門座、氣門導管、氣門彈簧、彈簧座、鎖片等零件組成。目前國產的發(fā)動機都采用氣門頂置式配氣機構?！　忾T的選型：本次設計的柴油機的進、排氣門均為菌形氣門，采用平頂式氣門頂。因其熱負荷較大。排氣門則采用耐熱合金鋼硅鉻鋼制造?！　忾T座與氣門座圈 ：其功用是靠其內錐面與氣門錐面的緊密貼合密封氣缸。本次氣門卒圈采用奧氏體鋼制成的氣門座圈?！　忾T彈簧：其功用是保證氣門關閉時能緊密地與氣門座或氣門座圈貼合，并克服在氣門開啟時配氣機構產生的慣性力，使傳動件始終受凸輪控制而不相互脫離。其功用是定時驅動氣門開閉，并保證氣門有足夠的開度和適當的氣門間隙。本次設計的凸輪軸的材料為合金鑄鐵。凸輪軸通過液壓型挺柱直接驅動氣門。但實際上這樣的方式往往會使發(fā)動機充氣不足或排氣不干凈，從而使發(fā)動機的功率下降。其構成由柴油箱、輸油泵、柴油濾清器、噴油泵、噴油器等構成。 本次設計采用孔式噴油器，其特點是噴孔的位置和方向與燃燒室形狀相適應，以保證油霧直接噴射在深w形燃燒室壁上； 噴射壓力較高；噴油頭細長，噴孔小，加工精度高。噴油泵有三種：柱塞式噴油泵、轉子分配式噴油泵（VE）和噴油泵 噴油器。根據以上特點，本次設計采用性能良好可靠的柱塞式噴油泵。　　輸油泵：其功用是保證低壓油路中柴油的正常流動，克服柴油濾清器和管路中的阻力，并以一定的壓力向噴油泵輸送足夠量的柴油。　　調速器：其功用是根據發(fā)動機負荷變化而自動調節(jié)供油量，從而保證發(fā)動機的轉速穩(wěn)定在很小的范圍內變化。相反，當負荷驟然增大時，若不及時增加噴油泵的供油量，則柴油機的轉 速將急速下降直至熄火。本方案采用兩速式調速器。因而在多數柴油機中均設置冷卻系統(tǒng)，保證足夠而連續(xù)的冷卻介質流量以及適當的冷卻介質溫度?！　±鋮s原理：自流冷卻系統(tǒng)是將外界的水引入，冷卻柴油機后排出，發(fā)動機的自流水冷卻裝置的進、出水口經水管與發(fā)動機相接，接發(fā)動機進水口的水管路上設有水泵和水箱，通過發(fā)動機帶動水泵，在超過一定溫度時，節(jié)溫器控制閥轉向外接口，不斷的將新鮮的冷卻水通入發(fā)動機內，從而達到冷卻效果，當低于一定溫度時，則節(jié)溫器控制閥轉向內接口，使冷卻液循環(huán)流動。本次采用離心式水泵?！櫥到y(tǒng)的設計　　潤滑系統(tǒng)的功用就是在發(fā)動機工作時連續(xù)不斷地把數量足夠，溫度適當的潔凈機油輸送到全部傳動件的摩擦表面，并在摩擦表面之間形成油膜，實現液體摩擦，從而減小摩擦阻力、降低功率消耗、減輕機件磨損，以達到提高發(fā)動機工作 可靠性和耐久性的目的。對高速重負荷的摩擦表面， 如曲軸主軸承、連桿大頭軸承、凸輪軸軸承等，采用壓力潤滑；而對于壓力較大， 輸油難以達到或承受負荷不大的摩擦部位，如氣缸壁、凸輪等則采用飛濺潤滑；個別零部件，如水泵、發(fā)電機、起動機等軸承，則定