【導(dǎo)讀】6110型柴油機(jī)就是針對配備大型貨車而進(jìn)行開發(fā)和研制的同時也?？捎糜诎l(fā)電機(jī)組、工程機(jī)械和船舶。該機(jī)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(jì)性好，燃油消耗率低。原機(jī)型主要用于城市間的長。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。應(yīng)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(jī)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(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。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(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計。和分析驗算,并給出了合理的設(shè)計方案。荷變化的反應(yīng)迅速等優(yōu)點，在小客車上的應(yīng)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(jī)的產(chǎn)量也很高。此外，汽油機(jī)也用于中、小型載重汽。50000艘海輪中，有80%是用柴油機(jī)驅(qū)動的。是目前最經(jīng)濟(jì)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(jī)為主。

　　

【正文】 取 d1 = 37 mm d0= 14mm 活塞銷長度 l 根據(jù)《內(nèi)燃機(jī)設(shè)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(dāng)發(fā)動機(jī)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(jìn)行軸向定位。 活塞銷座的設(shè)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(yīng)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(qiáng)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(jī)設(shè)計》 ）。活塞銷外圓半徑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(jìn)行液壓處理 。 圖 85 柴油機(jī)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(jī)供給系統(tǒng) 燃油供給系統(tǒng) 柴油機(jī)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(shè)計中選用直列柱塞式噴油泵的柴油機(jī)燃油供給系統(tǒng)，如圖 91 所示 圖 91 柱塞式噴油泵柴油機(jī)燃油供給系統(tǒng)示意圖 柴油機(jī)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(jī)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(jìn)油口進(jìn)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(shè)有限壓閥，當(dāng)油壓超過 ~ 時，限壓閥開啟，多余的柴油子進(jìn)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(shè)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(jī)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(jī)混合氣形成的特點，將燃油霧化成細(xì)微的油滴，并將其噴射到燃燒室特定的部位。本設(shè)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(jī)上裝有調(diào)速器，是柴油機(jī)的工作特性決 定的。其功用是根據(jù)柴油機(jī)負(fù)荷的變化，自動增減噴油泵的供油量，使柴油機(jī)能夠以穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速運行。本設(shè)計中選用機(jī)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(jī)進(jìn)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(jìn)入氣缸。本設(shè)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(jī)排氣系統(tǒng) 為了提高發(fā)動機(jī)的的排放性能，發(fā)動機(jī)上不僅裝有催化轉(zhuǎn)化裝置，還設(shè)有廢氣再循環(huán)（ EGR）系統(tǒng)。 第 九 章 發(fā)動機(jī)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(jī)在最適宜的溫度狀態(tài)下工作。在柴油機(jī)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(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。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。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(jī)冷卻系統(tǒng)組成 本機(jī)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(shè)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(jī)潤滑系統(tǒng) 發(fā)動機(jī)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(jī)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(jī)無法運轉(zhuǎn)，因此必須對這些零件表面進(jìn)行潤滑，即發(fā)動機(jī)必須裝有潤滑系統(tǒng)。本設(shè)計中潤滑方式選用壓力循環(huán)飛濺復(fù)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(fù)荷較大的摩擦表面的潤滑。飛濺潤滑是指利用發(fā)動機(jī)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(fù)荷較小的汽缸壁面和配氣機(jī)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(jī)潤滑系統(tǒng)示意圖 本設(shè)計中 6110 柴油機(jī)采用復(fù)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(jī)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(jī)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(jī)件磨損，延長內(nèi)燃機(jī)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(jī)潤滑系 同主要由機(jī)油泵、機(jī)油濾清器、機(jī)油冷卻器、油底殼和集濾器零件等組成。 本設(shè)計中機(jī)油泵選用齒輪式機(jī)油泵，其優(yōu)點是效率高、功率損失小、工作可靠。機(jī)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(yīng)用。 集濾器一般為慮網(wǎng)式，裝在機(jī)油泵之前。目前，汽車發(fā)動機(jī)所用的集濾器分為浮筒式和固定式兩種，本設(shè)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(jī)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(jī)起動系統(tǒng) 起動系統(tǒng)的功用是使內(nèi)燃機(jī)由靜止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檫\動狀態(tài)，即克服機(jī)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(dá)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(jī)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(jī)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(jī)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?xì)馑龅墓Χ即笥谧枇Γ共裼蜋C(jī)轉(zhuǎn)速逐漸上升到能夠正常工作的轉(zhuǎn)速。 本設(shè)計 6110 柴油機(jī)采用電機(jī)起動，電機(jī)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(jī)、充電發(fā)電機(jī)、繼電調(diào)節(jié)器、蓄電池、電熱塞、電門開關(guān)、預(yù)熱及起動開關(guān)、電流表等。 第十三章 設(shè)計總結(jié) 經(jīng)過一個多學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計，讓我復(fù)習(xí)到了以前學(xué)習(xí)中很多沒有注意到的東西，并改正了一些不足。設(shè)計中很多我以前并不十分熟悉的問題，經(jīng)過我的進(jìn)一步學(xué)習(xí)，很多可以理解了。 當(dāng)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(rèn)識。我所設(shè)計的任務(wù)是柴油機(jī)總體設(shè)計和活塞的詳細(xì)設(shè)計，由于我們在日常 的學(xué)習(xí)中所學(xué)的東西都比較瑣碎，很少進(jìn)行這方面的訓(xùn)練。因而設(shè)計中，遇到了各種各樣的困難，這就驅(qū)使著我不斷在設(shè)計過程中翻閱一些必要的資料，找出其中的區(qū)別和應(yīng)當(dāng)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(xué)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(jìn)， 學(xué)會了查找相關(guān)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(shè)計不只是單方面的鍛煉，而是綜合性的考驗，做好畢業(yè)設(shè)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(jī)設(shè)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(dāng)然，也存在不盡如人意的地方，而且我的努力還遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(lǐng)悟設(shè)計的真諦，不能夠很好的把所學(xué)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(dǎo)教師 曾文 教授的悉心指導(dǎo)下完成的，從論文選題、課題調(diào)研、試驗指導(dǎo)、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(guān)心和幫助過我的老師、同學(xué)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(shè)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(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的治學(xué)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(xiàn) [1]《江鈴歐Ⅲ發(fā)動機(jī)培訓(xùn)教材》 江鈴汽車股份有限公司 [2]《內(nèi)燃機(jī)設(shè)計》 楊連生 吉林工業(yè)大學(xué) [3]《內(nèi)燃機(jī)原理》 西安交通大學(xué) [4]《國外內(nèi)燃機(jī)》 1972 年 《國外內(nèi)燃機(jī)》編輯部 [5]《內(nèi)燃機(jī)制造工藝》 天津大學(xué) [6]《汽車構(gòu)造》 陳家瑞 吉林大學(xué) [7]《機(jī)械工程手冊》 74篇 機(jī)械工業(yè)出版社 [8]《內(nèi)燃機(jī)學(xué)》 周龍保 機(jī)械工業(yè)出版社 [9]《機(jī)械設(shè)計》 西北工業(yè)大學(xué) [10]《機(jī)械零件手冊》 東北工業(yè)大學(xué) [11]《汽車發(fā)動機(jī)現(xiàn)在設(shè)計》 徐兀 人民交通出版社 [12]《內(nèi)燃機(jī)設(shè)計參考資料》 江西工學(xué)院 [13]《互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ)》 王伯平機(jī)械工業(yè)出版社 [14]《機(jī)械制圖》 何銘新 高等教育出版社 [15]《柴油機(jī)產(chǎn)品樣本》 第一機(jī)械工業(yè)出版社 [16]《金屬材料與熱處理》 機(jī)械工業(yè)出版社 [17]《機(jī)械設(shè)計指導(dǎo)》 黃興元 江西高校出版社 [18]《柴油機(jī)設(shè)計手冊》 中國農(nóng)業(yè)機(jī)械出版社 [19]《汽車排放及控制系統(tǒng)》 龔金科人民教育出版社