【正文】 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。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。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。國外柴油機(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。　國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 （一）、國外柴油機(jī)技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展現(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。盡量不用外接的機(jī)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(shù)不僅改善了其可靠性，而且有利于降低成本。原機(jī)型主要用于城市間的長距離運(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)性和排放性能。 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。對本課題對曲軸進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計和分析驗(yàn)算,并給出了合理的設(shè)計方案。減少零件數(shù)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(jī)， 而且轎車采用柴油機(jī)的比例也相當(dāng)大。（2） 高壓噴射和電控噴射技術(shù)。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。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?yàn)槠洳粌H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(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。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。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。 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。不同類型車輛均應(yīng)以滿足法規(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(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用柴油的品質(zhì)， 并盡快制定車用柴油標(biāo)準(zhǔn)。 第二章 6200型柴油機(jī)總體設(shè)計 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。對本課題可以從以下方面進(jìn)行設(shè)計。在縱傾25′，橫傾45′下也能短時間工作。5） 船用柴油機(jī)一般采用剖式循環(huán)冷卻系統(tǒng)，應(yīng)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(jī)前端要輸出50%左右的功率，以便拖動漁網(wǎng)等捕撈作業(yè)裝置。機(jī)艙內(nèi)的噪聲應(yīng)在90dB（A）以下，客艙內(nèi)的噪聲應(yīng)在60dB（A）以下。因此可以說機(jī)體組把柴油機(jī)的各種機(jī)構(gòu)和系統(tǒng)組成為一個整體，保持了它們之間必要的相互關(guān)系。是柴油機(jī)最重的零件，應(yīng)該力求結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量輕，以減小整機(jī)的尺寸和質(zhì)量。(2) 龍門式氣缸體其特點(diǎn)是油底殼安裝平面低于曲軸的旋轉(zhuǎn)中心。根據(jù)以上特點(diǎn)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(diǎn)是強(qiáng)度和剛度都好，能承受較大的機(jī)械負(fù)荷。 圖21 龍門式機(jī)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(nèi)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(diǎn)是機(jī)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(jī)從汽車上拆下就可更換氣缸套。本機(jī)選用價格低廉，并且的到廣泛應(yīng)用的鑄鐵作為材料。為此氣缸蓋應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度。氣缸蓋的結(jié)構(gòu)應(yīng)有足夠的剛性。尤其是各個閥座孔與閥錐面應(yīng)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(jī)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(bǔ)償機(jī)體頂面和氣缸蓋底面的粗糙度和不平行度以及發(fā)動機(jī)工作時反復(fù)出現(xiàn)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(jī)的磨損。其功用是將活塞的往復(fù)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，同時將作用于活塞上的力轉(zhuǎn)變?yōu)榍S對外輸出的轉(zhuǎn)矩，以驅(qū)動螺旋桿轉(zhuǎn)動。在保證強(qiáng)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(zhì)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(yīng)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(qiáng)度高、熱穩(wěn)定性好，因此鋁合金就成了現(xiàn)代柴油機(jī)活塞的首選材料。本次設(shè)計采用凹頂式活塞。同時也發(fā)現(xiàn)涂有柴油機(jī)隔熱涂層的柴油機(jī)部件在點(diǎn)火過程中產(chǎn)生了兩個主要變化： 　　1)首先縮短了預(yù)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(nèi)；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(dǎo)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(shè)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(jī)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(shè)計并采用低碳鋼和低碳合金鋼制成，外表面經(jīng)滲碳淬火處理以提高硬度，精加工后進(jìn)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(fù)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)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(yùn)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(jié)合面 在任何轉(zhuǎn)速下都能緊密結(jié)合，連桿螺栓的擰緊力矩必須足夠大。為此，應(yīng)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(chǎn)生的擺動慣性力矩都增加連桿縱向彎曲的程度，為適應(yīng)受力復(fù)雜和運(yùn)動復(fù)雜的惡劣工作條件。軸瓦分上、下兩個半片。本設(shè)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(zhuǎn)減振器。飛輪由輪緣、輪盤和輪轂三個部分組成。另外，根據(jù)此次發(fā)動機(jī)的起動方式為電起動，并在飛輪輪緣上刻各缸上止點(diǎn)等定時標(biāo)記，作為定時調(diào)整的基準(zhǔn)?！忾T組：氣門組是由氣門、氣門座、氣門導(dǎo)管、氣門彈簧、彈簧座、鎖片等零件組成。目前國產(chǎn)的發(fā)動機(jī)都采用氣門頂置式配氣機(jī)構(gòu)?！　忾T的選型：本次設(shè)計的柴油機(jī)的進(jìn)、排氣門均為菌形氣門，采用平頂式氣門頂。因其熱負(fù)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(nèi)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(guān)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(jī)構(gòu)產(chǎn)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(qū)動氣門開閉，并保證氣門有足夠的開度和適當(dāng)?shù)臍忾T間隙。本次設(shè)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(qū)動氣門。但實(shí)際上這樣的方式往往會使發(fā)動機(jī)充氣不足或排氣不干凈，從而使發(fā)動機(jī)的功率下降。其構(gòu)成由柴油箱、輸油泵、柴油濾清器、噴油泵、噴油器等構(gòu)成。 本次設(shè)計采用孔式噴油器，其特點(diǎn)是噴孔的位置和方向與燃燒室形狀相適應(yīng)，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(xì)長，噴孔小，加工精度高。噴油泵有三種：柱塞式噴油泵、轉(zhuǎn)子分配式噴油泵（VE）和噴油泵 噴油器。根據(jù)以上特點(diǎn)，本次設(shè)計采用性能良好可靠的柱塞式噴油泵?！　≥斢捅茫浩涔τ檬潜ＷC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?！　≌{(diào)速器：其功用是根據(jù)發(fā)動機(jī)負(fù)荷變化而自動調(diào)節(jié)供油量，從而保證發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在很小的范圍內(nèi)變化。相反，當(dāng)負(fù)荷驟然增大時，若不及時增加噴油泵的供油量，則柴油機(jī)的轉(zhuǎn) 速將急速下降直至熄火。本方案采用兩速式調(diào)速器。因而在多數(shù)柴油機(jī)中均設(shè)置冷卻系統(tǒng)，保證足夠而連續(xù)的冷卻介質(zhì)流量以及適當(dāng)?shù)睦鋮s介質(zhì)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(jī)后排出，發(fā)動機(jī)的自流水冷卻裝置的進(jìn)、出水口經(jīng)水管與發(fā)動機(jī)相接，接發(fā)動機(jī)進(jìn)水口的水管路上設(shè)有水泵和水箱，通過發(fā)動機(jī)帶動水泵，在超過一定溫度時，節(jié)溫器控制閥轉(zhuǎn)向外接口，不斷的將新鮮的冷卻水通入發(fā)動機(jī)內(nèi)，從而達(dá)到冷卻效果，當(dāng)?shù)陀谝欢囟葧r，則節(jié)溫器控制閥轉(zhuǎn)向內(nèi)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(shè)計　　潤滑系統(tǒng)的功用就是在發(fā)動機(jī)工作時連續(xù)不斷地把數(shù)量足夠，溫度適當(dāng)?shù)臐崈魴C(jī)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(shí)現(xiàn)液體摩擦，從而減小摩擦阻力、降低功率消耗、減輕機(jī)件磨損，以達(dá)到提高發(fā)動機(jī)工作 可靠性和耐久性的目的。對高速重負(fù)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(dá)到或承受負(fù)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(jī)、起動機(jī)等軸承，則定