【正文】 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。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?！　。?）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。同時(shí)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(gè)主要變化： 　　1)首先縮短了預(yù)燃期。同時(shí)，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。其功用是將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)將作用于活塞上的力轉(zhuǎn)變?yōu)榍S對(duì)外輸出的轉(zhuǎn)矩，以驅(qū)動(dòng)螺旋桿轉(zhuǎn)動(dòng)。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(dòng)機(jī)工作時(shí)反復(fù)出現(xiàn)的變形。但其在縮小中心距方面受到一定的限制。氣缸蓋的結(jié)構(gòu)應(yīng)有足夠的剛性。本機(jī)選用價(jià)格低廉，并且的到廣泛應(yīng)用的鑄鐵作為材料。 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。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。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。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。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。對(duì)本課題可以從以下方面進(jìn)行設(shè)計(jì)。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(lì)支持技術(shù)先進(jìn)柴油車的使用； 加大對(duì)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)。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題。（6） 柴油柴油的生產(chǎn)和貯存條件，是保證柴油發(fā)動(dòng)機(jī)（車）正常運(yùn)轉(zhuǎn)延長(zhǎng)使用壽命和保持低排放的重要保證。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。西歐國(guó)家不但載貨汽車和客車使用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)， 而且轎車采用柴油機(jī)的比例也相當(dāng)大。對(duì)本課題對(duì)曲軸進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)和分析驗(yàn)算,并給出了合理的設(shè)計(jì)方案。原機(jī)型主要用于城市間的長(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)性和排放性能。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。國(guó)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(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。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。（7） 降低機(jī)油消耗。（2） 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)鍵零部件開發(fā)能力。 在總體設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行曲軸的詳細(xì)設(shè)計(jì)。2） 船舶經(jīng)常在風(fēng)浪中航行，要求柴油機(jī)能在縱傾15′，橫傾15′下長(zhǎng)期工作。四沖程柴油機(jī)排氣缸數(shù)目不能少于6個(gè)，二沖程柴油機(jī)氣缸數(shù)不能少于4個(gè)。各運(yùn)動(dòng)件的潤(rùn)滑和受熱、機(jī)體的冷卻也都要通過機(jī)體組來實(shí)現(xiàn)。這種氣缸體優(yōu)點(diǎn)是機(jī)體高度小，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊，便于加工，曲軸拆裝方便；缺點(diǎn)是剛度和強(qiáng)度較差。此次將采用龍門式機(jī)體(如圖2－1所示），其特點(diǎn)是油底殼安裝平面低于曲軸的旋轉(zhuǎn)中心。 濕式氣缸套外壁與冷卻液直接接觸，壁厚5～8mm，利用上下定位環(huán)帶實(shí)現(xiàn)徑向定位，軸向定位靠氣缸套上部凸緣與機(jī)體頂部相應(yīng)的支承面配合實(shí)現(xiàn)。為了保證氣缸的良好密封，氣缸蓋既不能損壞，也不能變形。受壓面和各種道腔應(yīng)分別符合規(guī)定的壓力試驗(yàn)要求，各安裝座孔尺寸、形狀都應(yīng)符 合精度要求。 本次設(shè)計(jì)采用直噴式?！　。浩涔τ檬莾?chǔ)存機(jī)油、保證氣缸蓋與氣缸體接觸面的密封，防止漏氣，漏水和漏油。其工作條件極為惡劣，它是在高溫、高負(fù)荷、高速運(yùn)動(dòng)、潤(rùn)滑不良以及冷卻困難等情況下工作的?！　。?）活塞頂部 其功用是承受氣體壓力，它是燃燒室的組成部分，其形狀、位置、大小都和燃燒室的具體形式有關(guān)，都是為滿足可燃混合氣形成和燃燒的要求，其頂部形狀可分為三大類，平頂活塞、凸頂活塞、凹頂活塞。　?。?）活塞頭部：指第一道活塞環(huán)槽到活塞銷孔以上部分。其特點(diǎn)為： 　　 1）質(zhì)量輕，比全裙式活塞輕 10％～20％，適應(yīng)高速發(fā)動(dòng)機(jī)減小往復(fù)慣性力的需要。油環(huán)是刮除氣缸壁上多余的機(jī)油，并在氣缸壁面上涂布一層的機(jī)油膜，防止了機(jī)油竄入氣缸燃燒，又可以減小活塞、活塞環(huán)與氣缸壁的磨損和摩擦阻力。 　 　連桿組的設(shè)計(jì) 連桿組包括連桿體、連桿蓋、連桿螺栓和連桿軸承等零件。在前在活塞銷設(shè)計(jì)中，小頭與活塞銷連接，其方式都是采用全浮式。斜切口連桿的連桿螺栓由于承受較大的剪切力而容易發(fā)生疲勞破壞。 　　連桿軸瓦：其功用是承載連桿軸頸和曲軸軸頸所施加的作用力、保持油膜穩(wěn)定、使軸承平穩(wěn)地工作并減少摩擦損失。本設(shè)計(jì)采用球墨鑄鐵材料，因?yàn)榍蚰T鐵具有成本低，耐磨性好，吸振能力強(qiáng)，缺口敏感性低，抗扭疲勞強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)?！　∏S扭轉(zhuǎn)減振器：其功用是吸收曲軸扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的能量，使曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)，可靠工作。飛輪外緣上的齒圈采用熱壓配。本次設(shè)計(jì)采用氣門頂置式，其特點(diǎn)是具有氣門升程大、氣門間隙調(diào)整方便，并且曲軸與凸輪軸轉(zhuǎn)速之比為2：1。排氣門：一般為45176。由于其工作溫度較高，潤(rùn)滑困難，易磨損，容易斷，因此較高的加工精度，表面經(jīng)過熱處理和磨光，保證同氣門導(dǎo)管的配合精度和耐磨性。所以選用用含石墨較多的合金鑄鐵材料。 所以凸輪應(yīng)具有高的耐磨性、抗沖擊韌性和剛度，并且凸輪輪廓應(yīng)保證氣門的運(yùn)動(dòng)規(guī)律符合配氣相位的要求。 配氣定時(shí)：配氣定時(shí)是用曲軸轉(zhuǎn)角表示的、排氣門的開啟時(shí)刻和開啟延續(xù)時(shí)間，理論上講進(jìn)氣、壓縮、做功、排氣各占 180176。目前柴油機(jī)采用的噴油器都是閉式噴油器，有孔式和軸針式兩種。 （3）、噴油泵 噴油器：其特點(diǎn)是將噴油泵和噴油器結(jié)合在一起，不需高壓油管，但驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)復(fù)雜。本次采用活塞式輸油泵。因此，柴油機(jī)防止超速和穩(wěn)定怠速的作用，就必須安裝調(diào)速器。由于水冷系冷卻均勻，效果好，而且發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)噪音小，故這里采用的是強(qiáng)制循環(huán)式水冷系統(tǒng)。以達(dá)到調(diào)節(jié)冷卻系的冷卻強(qiáng)度，本次采用雙閥型蠟式節(jié)溫器，其具有控制效果好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，緊湊。本次設(shè)計(jì)采用的是齒輪式機(jī)油泵。本次選用濕式油底殼其特點(diǎn)是油泵從油底殼中抽出機(jī)油直接送到潤(rùn)滑系統(tǒng)中去，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，柴油機(jī)帶滑油泵，管路依附于機(jī)體上，油底殼存油量少。這種布置可以縮短排氣管長(zhǎng)度，有利于廢氣能量的利用與掃氣。CHOHuKoC~~12壓縮終點(diǎn)溫度非增壓增壓Tc~~~~~~~~KMPa由氣口尺寸或氣閥定時(shí)決定27增壓器壓縮多變指數(shù)nk900~10001000~12001000~120020殘余廢氣壓力四沖程高速四沖程中、低速二沖程及增壓pr5~78~147~1315最高燃燒溫度高、中速低速Tz壓力升高比直接噴射式非增壓直接噴射式增壓予燃室式非增壓予燃室式增壓oCKkJ/kg輕柴油 中柴油 重柴油 42705 42287 418684外界壓力Po非增壓高速機(jī)α氣門采用頂置式布置。并且將渦輪增壓器轉(zhuǎn)子軸的方向與柴油機(jī)主軸方向垂直布置，以便于柴油機(jī)的排氣管直通入渦輪殼，既省去了轉(zhuǎn)彎又縮短了長(zhǎng)度，有利于提高廢氣能量的利用?！　C(jī)油冷卻方式：機(jī)油冷卻方式有空氣自然冷卻、空氣強(qiáng)制冷卻、水強(qiáng)制冷卻。在本設(shè)計(jì)中，采取的是復(fù)合潤(rùn)滑?！　∷茫浩涔τ檬菍?duì)冷卻水加壓，使之在冷卻系中循環(huán)流動(dòng)。為了能散出這些熱量，需要有足夠數(shù)量的冷卻介質(zhì)強(qiáng)制連續(xù)流經(jīng)受熱件，通過冷卻保證這些受熱部件的正常穩(wěn)定溫度。柴油機(jī)的負(fù)荷經(jīng)常變化，當(dāng)負(fù)荷突然減小時(shí)，若不及時(shí)減少噴油泵的供油量，則柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速將迅速增高，甚至超出柴油機(jī)設(shè)計(jì)所允許的最高轉(zhuǎn)速，這種現(xiàn)象稱“超速”或“飛 車”。本次設(shè)計(jì)的柴油機(jī)采用柴油粗濾器。它對(duì)供給系統(tǒng)的重要性不言而喻，它應(yīng)具有各缸供油量相等；各缸供油提前角相等；各缸供油持續(xù)角一致；能迅速停止供油，防止噴油器發(fā)生滴漏現(xiàn)象的性能。 柴油機(jī)燃油供給系統(tǒng)柴油機(jī)燃料供給系統(tǒng)的功用是柴油機(jī)供給系同時(shí)要完成柴油供給和空氣供給以及可燃混合氣的形成、燃燒和廢氣的排出任務(wù)；按各種不同工況的要求，定時(shí)、定量、定壓并以一定的噴油質(zhì)量噴入燃燒室，使其與空氣迅速而良好地混合和燃燒，最后使廢氣排入大氣；根據(jù)負(fù)荷的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)循環(huán)供油量，保證穩(wěn)