【正文】 刻將高熱負荷區(qū)的熱量很快傳給冷卻油及氣缸和曲柄連桿等，因此使得熔點600℃的鋁合金能在與峰值溫度高達2000～2500K高溫燃氣接觸的情況下仍能正常工作。為此，汽車發(fā)動機目前采用的活塞材料是鋁合金，在個別汽車柴油機上的活塞采用高級鑄鐵或耐熱鋼鑄造。活塞在氣缸中作變速運動?；钊敳吭谧龉π谐虝r，承受著燃氣的帶沖擊性的高壓力。 活塞活塞的主要作用是承受氣缸中的氣體壓力，并將此力通過活塞銷傳給連桿，以推動曲軸旋轉。三、連桿大頭的主要尺寸大頭孔直徑根據(jù)曲軸曲柄銷的設計尺寸為48mm，再考慮到軸瓦的尺寸，取D1=53mm連桿螺栓孔中心線中心線應盡量靠近軸瓦，連桿螺栓孔中心距一般為=（～），取=，即=71mm，螺紋外側邊后不小于2～4 mm。連桿體和蓋上均有一舌和一槽，他們是有同一把拉刀（帶一舌一槽）加工成的，所以體與蓋上舌槽間的距離精度較高，定位可靠，尺寸緊湊。也就是說它在解決曲柄銷直徑和從氣缸中抽出連桿之間的矛盾。螺栓頭支承面和螺母支承面要圓弧過度，避免加工尖角，可采用鍛造圓角或圓弧沉割來減少應力集中，但必須盡量提高圓弧沉割處的光潔度。合理確定大頭的結構尺寸和形狀，就是大頭設計的任務。 考慮上面所述，綜合考慮，確定出下列尺寸： 連桿桿身橫截面的形狀如圖22所示。此外，鍛造這種連桿時模具磨損也較大。 連桿桿身采用工字型截面，工字型截面的長軸位于連桿的擺動平面內。在小頭和襯套上都開有集油孔和集油槽，用來收集和積存飛濺的潤滑油[12]167。小頭孔的直徑設計為mm，～，則襯套外徑尺寸為mm。三、連桿襯套 為了減小活塞銷對連桿小頭的磨損，應在小頭內裝入襯套。 小頭寬度b1取決于活塞銷間隔B和銷座與連桿小頭的端面間隙。由于襯套內徑d要和活塞銷相配合，所以其公稱直徑是27mm。 連桿小頭的設計 一、小頭結構形式小頭采用薄壁圓環(huán)型結構，它的形狀簡單，制造方便，材料能充分利用，受力時應力分布較均勻。但的增大使二級往復慣性力及氣缸側壓力增大，并增加曲軸平衡塊與活塞、氣缸套相碰的可能性。但鍛造毛刺要磨光，磨削方向應沿連桿桿身的縱向，因為橫向磨痕可能引起連桿桿身斷裂的危險，一般采用噴丸處理來消除連桿內部的內應力和提高連桿強度[4，8，9]。167。167。 式中 Pg——氣體作用力； Pj——活塞連桿組的往復慣性力； β——連桿擺角。第二章 主要零部件設計及計算167。用氣缸中心距來表征能實現(xiàn)的單缸功率，實質上是該氣缸中心距在保證充分的結構強度可靠性的前提下所能包容的氣缸直徑。（3）有必要的水流空間，使缸套上部、缸蓋底部和排氣道獲得充分的冷卻。氣缸中心距氣缸中心距是柴油機設計中對整體結構強度、緊湊性、重量和配套適應性最具影響的幾何尺寸。采用不大的S/D，可以獲得較大的進排氣門面積與氣缸容積之比，使進排氣流速，既氣門口馬赫數(shù)處于較低水平，以改善充氣效率。考慮到此發(fā)動機為農用運輸車，缸徑為80～100，我們所選擇的缸徑為 75。選用較大的缸徑是提高功率的一個措施。同時，對排氣的有害成分、噪聲、振動等都有不利影響。平均有效壓力的確定平均有效壓力是表征柴油機強度的重要指標之一，可由下式求得： (13) (14)提高沖氣系數(shù)，改善工作過程，減少機械損失和熱損失，是提高非增壓柴油機Pe值的主要措施，但非增壓柴油機的Pe值的提高是有限的。震動和噪聲等問題突出出來，一般柴油機的噪聲強度與轉速的三次方成正比。（2）提高活塞平均速度使柴油機零件的磨損加快，縮短了柴油機大修期。在功率給定以后，可以算出平均有效壓力。（4）選擇氣缸數(shù)目，還需考慮柴油機配套所提出的外形尺寸和重量要求，以及系列柴油機的功率范圍等因素。375柴油機設計目標為低速農用車柴油機，所以轉速取3400r/min。拖拉機用發(fā)動機的功率由牽引力而定，一般每噸的牽引力配用18～20kw，扭矩儲備率要求高于汽車，一般在15%及以上。有效功率的確定在確定高速柴油機有效功率（kw）時，必須考慮另一與功率有密切聯(lián)系的扭矩值（N此次設計為側置式，用齒輪傳動[1]。燃燒室類型 燃燒室類型對于高速柴油機的燃燒過程和性能的影響很大，直接體現(xiàn)在燃油消耗率上。此次設計為三缸，小缸徑柴油機，故采用直列立式氣缸布置。水冷冷卻較均勻，熱負荷低，充氣效率、平均有效壓力及升功率高，氣缸冷卻效率高，且較均勻，活塞與缸套間隙較小，這些都有利于柴油機的進一步強化和降低廢氣排放。因此，我們選擇的機型為四沖程柴油機。四沖程柴油機四個行程完成一個工作循環(huán)，在相同的活塞排量和轉速下，非增壓時功率比二沖程柴油機低，但易于組織增壓，增壓比比較高。若要設計成功一臺理想的發(fā)動機，針對其具體用途進行設計是至關重要的。 柴油機設計的內容167。最佳的環(huán)保性能 目的在于減少有害物質的排放。（2）最佳的制造經濟性 包括優(yōu)化設計，使整機及零部件具有良好的加工工藝性；選用價廉適用的制造材料；選用優(yōu)質、價廉的零配件；降低不必要的加工精度?！肮ぁ弊中谓Y構還能很好的控制大頭孔的變形，而連桿大頭與支撐面采用半圓弧的安全系數(shù)有很大的提高。與球鐵相比，鍛鋼具有更高的機械強度和延伸率，只有選材和工藝處理適當，即能保證活塞工作安全可靠，由此產生了可以承受更高Pz的鍛鋼整體活塞和鋼頂鋼裙組合活塞，整體鍛鋼活塞適用于較小缸徑柴油機。發(fā)動機性能的優(yōu)劣很大程度決定于生產工藝和加工水平，工藝設計水平越高，機械加工能力越強，發(fā)動機性能越好。該柴油機可以配套拖拉機、農用運輸機、排灌機械、收割機等農用機械，也可以和空壓機、礦石機械翻斗機、小型發(fā)電機組等。 26第四章 結 論 27參考文獻 28致 謝 29前 言375柴油機是我國三缸柴油機系列中的主要產品，是我國經濟體制改革不斷深入，農村生產飛速發(fā)展的產物。 活塞環(huán) 22167。 連桿桿身的設計 13167。 在設計中應注意的地方 11167。 柴油機類型的確定 5167。目 錄前 言 2第一章 柴油機總體設計方案 4167。 高速柴油機用途的確定 4167。 連桿的工作情況 11167。 連桿小頭的設計 12167。 活塞 16167。 連桿桿身的強度計算 25167。375柴油機一般用于農用運輸和動力，國內農用機械配套動力要求動力充足可靠性高、經濟性好，柴油機以其低速扭矩大、經濟性好、可靠性高等優(yōu)點占據(jù)主流，在農業(yè)機械化的大背景下，原來柴油機笨重，油耗高，功率低等已不能夠滿足新時代的要求，為了適應國內農用機械功率增長的需要，在原來的基礎上開發(fā)出來的375柴油機，該發(fā)動機在排量、功率、動力性能等都有一定的增加，并且節(jié)省材料。柴油機作為各種機械的動力裝置，活塞是其主要的配件之一，由于它在氣缸內以高速作勻速往復運動，且在高溫、高壓和液體潤滑困難等條件下工作，所以是一種容易磨損的配件。近十年來，開發(fā)能滿足Pz高達25Mpa的活塞的要求越來越迫切。針對柴油機連桿小頭斷裂的問題，在進行連桿設計中通過對不同的連桿小頭壁厚和連桿小頭的過渡圓角進行有限元分析，選擇合適的過渡圓角和小頭壁厚以達到設計要求，而連桿大頭采用“工”字形結構時，其安全系數(shù)比連桿大頭采用圓形結構提高40%以上，其重量也比圓形結構輕。最佳的經濟性能 主要可以概括為下列三方面：（1）最佳的使用經濟性 包括完善的工作過程，特別是組織良好的燃燒過程，以降低燃油消耗；精心設計潤滑系統(tǒng)，在保證發(fā)動機獲得良好潤滑的前提下降低潤滑油消耗量；具有良好的裝拆工藝性，易于裝拆、維修，減少維修費用的支出。發(fā)動機的各易磨損件要有必要的壽命，所有摩擦副在設計時應考慮減摩措施和材料的配對等。167。各種用途對發(fā)動機的要求不同。 柴油機類型的確定四沖程及兩沖程 目前我國使用的機型均為四沖程，國外絕大部分機型也是四沖程。燃油噴射系統(tǒng)轉速較低，便于設計制造，且壽命較長，可靠性好。簽于風冷機型在制造上要求較高、難度較大，大批量生產和銷售均有難度，此次設計為水冷方式。V型布置則主要為了縮短6缸以上多缸機的長度，以利于發(fā)動機與各種機型更完善的匹配。氣門數(shù) 常規(guī)高速柴油機多為二氣門，而實踐證明，多氣門對高速柴油機工作過程，特別是進氣和燃燒的改善有很好的作用，但其鑄造要求高，成本高，在目前排放指標不是很高的情況下我們仍采用二氣門。凸輪軸側置與頂置 側置凸輪軸