【導讀】6110型柴油機就是針對配備大型貨車而進行開發(fā)和研制的同時也。可用于發(fā)電機組、工程機械和船舶。該機型噪音低，排放好，功率大，結(jié)構(gòu)緊。湊，啟動好，煙度小，經(jīng)濟性好，燃油消耗率低。原機型主要用于城市間的長。柴油機的總體布置和各附件的布置對內(nèi)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。應在保證拆裝、維修方便的前提下，盡可能直接可?？康毓潭ㄔ跈C體和氣缸蓋上，并且不使任何附件過于突出。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。數(shù)不僅改善了其可靠性，而且有利于降低成本。本課題對活塞進行了詳細設計。和分析驗算,并給出了合理的設計方案。荷變化的反應迅速等優(yōu)點，在小客車上的應用占壓倒優(yōu)勢。目前世界上的小客。車數(shù)量很大，所以汽油機的產(chǎn)量也很高。此外，汽油機也用于中、小型載重汽。50000艘海輪中，有80%是用柴油機驅(qū)動的。是目前最經(jīng)濟的動力裝置，其數(shù)量更是占壓倒多數(shù)。軍用艦艇也仍然以柴油機為主。

　　

【正文】 取 d1 = 37 mm d0= 14mm 活塞銷長度 l 根據(jù)《內(nèi)燃機設計》中統(tǒng)計數(shù)據(jù)，一般有 l =（ ~） D 取 l = l1 = = 毫米； B1 = = 毫米 ； B? =B1 +2= 毫米； 圖 84 活塞銷 銷與銷座孔的 配合 活塞銷與活塞銷座孔及連桿小頭套孔的連接配合我采用的是“全浮式”安裝方法，其優(yōu)點是當發(fā)動機工作時，活塞銷、連桿小頭和活塞銷座都有相對運動。這樣，活塞銷能在連桿襯套和活塞銷座中自由擺動，使磨損均勻。此外，為防止全浮式活塞銷軸向竄動刮傷氣缸壁，在活塞銷兩端裝有擋圈，進行軸向定位。 活塞銷座的設計 一般來說銷座外圓直徑取 d =（ ~ ） D 取 d = mm 為了減小銷座的應力集中，在銷孔內(nèi)緣加工有 R =1mm的圓角，斜角為 45176。，長 2mm 的微小錐度。為了加 強銷座，活塞外圓中心相對內(nèi)圓中心偏移 e = mm（一般統(tǒng)計數(shù)據(jù)位 1 ~ 2 mm，見《內(nèi)燃機設計》 ）?；钊N外圓半徑1R =29mm（一般統(tǒng)計數(shù)據(jù) ~ ??deR ）。為了使得銷座能承受較大的比壓，銷座內(nèi)表面進行液壓處理 。 圖 85 柴油機活塞銷結(jié)構(gòu) 1— 活塞 2— 活塞銷 3— 連桿 4— 連桿小頭油孔 5— 活塞銷座油孔 第 八 章 柴油機供給系統(tǒng) 燃油供給系統(tǒng) 柴油機燃油供給系統(tǒng)包括噴油泵、噴油器和調(diào)速器等主要部件及燃油箱、輸油泵、油水分離器、燃油濾清器、噴油提前器和高、低壓油管輔助裝置。本設計中選用直列柱塞式噴油泵的柴油機燃油供給系統(tǒng)，如圖 91 所示 圖 91 柱塞式噴油泵柴油機燃油供給系統(tǒng)示意圖 柴油機工作時，輸油泵從燃油箱吸入柴油，經(jīng)油水分離器除去柴油中的水分，再經(jīng)燃油濾清器濾除柴油中的雜質(zhì)，然后送入直列柱塞式噴油泵。在配油泵內(nèi)，柴油經(jīng)增壓和計量后，經(jīng)高壓管供入噴油器，最后通過噴油器將柴油噴入燃燒 室。噴油泵前端裝有噴油提前器，后端與調(diào)速器組成一體。輸油泵供給的多余柴油及噴油器頂部的回油，均經(jīng)過回油管返回燃油箱。 （ 1） 柴油濾清器 本機所用的柴油濾清器是一次性紙質(zhì)濾芯燃油濾清器。來自輸油泵的柴油從進油口進入濾清器殼體與紙質(zhì)濾芯之間的空隙，然后經(jīng)過濾芯過渡之后，由中心桿經(jīng)出油口流出。此外在濾清器蓋上設有限壓閥，當油壓超過 ~ 時，限壓閥開啟，多余的柴油子進油口經(jīng)限壓閥直接返回燃油箱。 （ 2） 輸油泵 輸油泵的功用是保證足夠數(shù)量的柴油自燃油箱輸送到噴油泵，并維持一定的供油壓力客服 管路及燃油濾清器阻力，使柴油在低壓管路中循環(huán)。本設計采用活塞式輸油泵，與柱塞式噴油泵配套使用，實現(xiàn)了輸油量與供油壓力的自動調(diào)節(jié)。 （ 3）噴油器 噴油器是柴油機燃油供給系統(tǒng)中實現(xiàn)燃油噴射的重要部件，其功用事故根據(jù)柴油機混合氣形成的特點，將燃油霧化成細微的油滴，并將其噴射到燃燒室特定的部位。本設計中選用閉式噴油器，這種噴油器的噴油嘴是有針閥和針閥體組成，其配合間隙僅為 ~。為此，在精加工后，尚需配對研磨，故在使用中不能互換。 （ 4） 調(diào)速器 在柴油機上裝有調(diào)速器，是柴油機的工作特性決 定的。其功用是根據(jù)柴油機負荷的變化，自動增減噴油泵的供油量，使柴油機能夠以穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速運行。本設計中選用機械離心式全程式調(diào)速器，比如 VE 型分配泵的調(diào)速器。 發(fā)動機進氣系統(tǒng) 空氣濾清器的功用是濾除空氣中的雜質(zhì)或灰塵，讓純凈的空氣進入氣缸。本設計中選用濕式紙濾芯空氣濾清器，因為它具有質(zhì)量輕、陳本低、壽命長和濾清效果好等優(yōu)點。 發(fā)動機排氣系統(tǒng) 為了提高發(fā)動機的的排放性能，發(fā)動機上不僅裝有催化轉(zhuǎn)化裝置，還設有廢氣再循環(huán)（ EGR）系統(tǒng)。 第 九 章 發(fā)動機冷卻系統(tǒng) 冷卻系統(tǒng) 的主要功用是把受熱零件吸收的部分熱量及時散發(fā)出去，保證發(fā)動機在最適宜的溫度狀態(tài)下工作。在柴油機中燃油燃燒放出的熱量約為 30%～33％要經(jīng)過 氣缸 、 氣缸蓋和活塞等部件散向外界。為了能散出這些熱量，需要有足夠數(shù)量的冷卻介質(zhì)強制連續(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。因而在多數(shù)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(zhì)流量以及適當?shù)睦鋮s介質(zhì)溫度。冷卻系主要由水泵、散熱器、節(jié)溫器等組成 ，如圖 101 所示。 圖 101 船用 發(fā)動機冷卻系統(tǒng)組成 本機的冷卻方式為閉式壓力循環(huán)，這種冷卻方式不僅 提高散熱器的換熱效率，減小散熱器尺寸，還可以減少冷卻液外溢及蒸發(fā)損失。水泵的功用是對冷卻液加壓，保證期其在冷卻系統(tǒng)中循環(huán)流動，此設計中選用離心式水泵，因為此水泵結(jié)構(gòu)簡單、尺寸小，排量大且工作可靠。水泵由曲軸通過 V帶傳動，傳動帶環(huán)繞在曲軸輪與水泵帶輪之間。 第 十 章 發(fā)動機潤滑系統(tǒng) 發(fā)動機工作時，很多傳動零件都是在很小的間隙下作高速相對運動的，如曲軸主軸頸與主軸承，曲柄銷與連桿軸承，活塞、活塞環(huán)與氣缸壁面等。金屬表面之間的干摩擦不僅增加發(fā)動機的功率消耗，加速零件工作表面的磨損，而且還可能由于摩擦 產(chǎn)生的熱將零件工作表面燒損，致使發(fā)動機無法運轉(zhuǎn)，因此必須對這些零件表面進行潤滑，即發(fā)動機必須裝有潤滑系統(tǒng)。本設計中潤滑方式選用壓力循環(huán)飛濺復合式的潤滑方式，即壓力潤滑和飛濺潤滑。壓力潤滑是以一定的壓力把潤滑油供入摩擦表面的潤滑方式，這種潤滑方式主要用于主軸承、連桿軸承及凸輪軸軸承等負荷較大的摩擦表面的潤滑。飛濺潤滑是指利用發(fā)動機工作時運動件濺潑起來的油滴或油霧潤滑摩擦表面的潤滑方式，該方式主要用來潤滑負荷較小的汽缸壁面和配氣機構(gòu)的凸輪、挺柱、氣門桿以及搖臂等零件的工作表面。 ； 器； ； ； ； 器； ； ； ； ； 油壓力表； ； ； ； ； ； 臂； ； ； 。 圖 111 發(fā)動機潤滑系統(tǒng)示意圖 本設計中 6110 柴油機采用復合潤滑法，即壓力潤滑加飛濺潤滑。 潤滑系統(tǒng)的功用是將一定數(shù)量的清潔潤滑油送到內(nèi)燃機的各個摩擦部位，起到下列作用： （ 1）潤滑作用 為了保證內(nèi)燃機的正常工作，必須對各個相對運動表面，互相摩擦的部位加注潤滑油，使其間形成一層油膜成為液態(tài)接觸，這樣可以減小摩擦阻力，減少機件磨損，延長內(nèi)燃機的使用壽命。 （ 2）冷卻作用 通過潤滑油不斷地流過運動零件的表面，帶走零件所吸收的和由于相互摩擦產(chǎn)生的熱量，使零件的溫度不致過高。 （ 3）清洗作用 利用潤滑油的流動，帶走由于摩擦而產(chǎn)生的金屬磨屑和其它雜質(zhì)，通過濾清保持潤滑油和摩擦面的清潔。 （ 4）密封作用 利用潤滑油的粘性，附著于運動零件表面起密封作用，減少氣體泄漏。 （ 5）防銹作用 潤滑油附著于零件表面，防止和減緩零件的銹蝕 。 汽車發(fā)動機潤滑系 同主要由機油泵、機油濾清器、機油冷卻器、油底殼和集濾器零件等組成。 本設計中機油泵選用齒輪式機油泵，其優(yōu)點是效率高、功率損失小、工作可靠。機油濾清器選用全式濾清器，因為其體積小、結(jié)構(gòu)簡單、濾清效果好等優(yōu)點，在得到了廣發(fā)的應用。 集濾器一般為慮網(wǎng)式，裝在機油泵之前。目前，汽車發(fā)動機所用的集濾器分為浮筒式和固定式兩種，本設計中采用浮筒式，其優(yōu)點是空心的浮筒不論油底殼內(nèi)的油面如何波動，始終浮在潤滑油表面上，以保證機油泵從含雜質(zhì)較少的上層油面吸入潤滑油。 第十 一 章 發(fā)動機起動系統(tǒng) 起動系統(tǒng)的功用是使內(nèi)燃機由靜止狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檫\動狀態(tài)，即克服機件的摩擦阻力、慣性阻力及活塞壓縮氣體時的壓縮阻力以帶動曲軸達到一定的起動轉(zhuǎn)速。起動系統(tǒng)包括驅(qū)動裝置和輔助裝置兩部分。起動系統(tǒng)由于驅(qū)動裝置不同又可分為人力起動、電力起動和汽油機起動幾種類型。起動系統(tǒng)必須供給足夠大的起動力矩來克服柴油機的起動阻力矩，而后將曲軸加速到一定的轉(zhuǎn)速，使壓縮終了時，柴油機氣缸內(nèi)的壓縮空氣的溫度高于燃料點燃的溫度，以保證著火燃燒。同時，每次燃燒后，燃氣所做的功都大于阻力功，使柴油機轉(zhuǎn)速逐漸上升到能夠正常工作的轉(zhuǎn)速。 本設計 6110 柴油機采用電機起動，電機起動裝置體積小、起動迅速、操作方便。電起動系統(tǒng)包括起動電機、充電發(fā)電機、繼電調(diào)節(jié)器、蓄電池、電熱塞、電門開關、預熱及起動開關、電流表等。 第十三章 設計總結(jié) 經(jīng)過一個多學期的畢業(yè)設計，讓我復習到了以前學習中很多沒有注意到的東西，并改正了一些不足。設計中很多我以前并不十分熟悉的問題，經(jīng)過我的進一步學習，很多可以理解了。 當然，還不只是加深了對于原來知識的掌握，有些我們以前沒有接觸到的東西，我們也開始有了新的認識。我所設計的任務是柴油機總體設計和活塞的詳細設計，由于我們在日常 的學習中所學的東西都比較瑣碎，很少進行這方面的訓練。因而設計中，遇到了各種各樣的困難，這就驅(qū)使著我不斷在設計過程中翻閱一些必要的資料，找出其中的區(qū)別和應當特別注意的要點，從而對自己的課題有個更深一步的理解，也鍛煉了自己的自學能力，因此我相信今后如果接觸到這方面的東西時，會比較輕松的上手。 除了對于本專業(yè)的專業(yè)知識的促進， 學會了查找相關質(zhì)料，分析數(shù)據(jù)，提高了自己的繪圖能力，懂得了許多經(jīng)驗公式。 ，所以，做畢業(yè)設計不只是單方面的鍛煉，而是綜合性的考驗，做好畢業(yè)設計不是一件很輕松的事情，需要我們付出大量的時間和精力 。要完成整機設計這樣一件可以說是龐大的工程，靠一個人的力量是做不成的，它需要多方合作，并虛心請教，這樣才能夠高效率，高質(zhì)量的完成整個工作。 當然，也存在不盡如人意的地方，而且我的努力還遠遠不夠，我本人也知道其中的差距，我的創(chuàng)意不夠新穎，還沒有完全領悟設計的真諦，不能夠很好的把所學的知識同實踐緊密的結(jié)合起來，這些都是我現(xiàn)在存在的問題，限制了我的能力的發(fā)揮，這將是我今后努力的重點和方向。 致謝 本文是在指導教師 曾文 教授的悉心指導下完成的，從論文選題、課題調(diào)研、試驗指導、理論分析到論文撰寫，無不傾注了老師的心 血和汗水。向所有曾經(jīng)關心和幫助過我的老師、同學和朋友致以誠摯的謝意！ 沒有老師們的監(jiān)督和身體力行的教誨，就沒有我們的畢業(yè)設計。 同時特向四年來對我栽培和教育的熊祥暉老師、高偉老師、程文明老師等致以衷心的謝意！向他們無可挑剔的敬業(yè)精神、嚴謹認真的治學態(tài)度、深厚的專業(yè)修養(yǎng)和平易近人的待人方式表示深深的敬意！ 參考文獻 [1]《江鈴歐Ⅲ發(fā)動機培訓教材》 江鈴汽車股份有限公司 [2]《內(nèi)燃機設計》 楊連生 吉林工業(yè)大學 [3]《內(nèi)燃機原理》 西安交通大學 [4]《國外內(nèi)燃機》 1972 年 《國外內(nèi)燃機》編輯部 [5]《內(nèi)燃機制造工藝》 天津大學 [6]《汽車構(gòu)造》 陳家瑞 吉林大學 [7]《機械工程手冊》 74篇 機械工業(yè)出版社 [8]《內(nèi)燃機學》 周龍保 機械工業(yè)出版社 [9]《機械設計》 西北工業(yè)大學 [10]《機械零件手冊》 東北工業(yè)大學 [11]《汽車發(fā)動機現(xiàn)在設計》 徐兀 人民交通出版社 [12]《內(nèi)燃機設計參考資料》 江西工學院 [13]《互換性與技術測量基礎》 王伯平機械工業(yè)出版社 [14]《機械制圖》 何銘新 高等教育出版社 [15]《柴油機產(chǎn)品樣本》 第一機械工業(yè)出版社 [16]《金屬材料與熱處理》 機械工業(yè)出版社 [17]《機械設計指導》 黃興元 江西高校出版社 [18]《柴油機設計手冊》 中國農(nóng)業(yè)機械出版社 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