【正文】 ~示功圖參考文獻【1】 車輛發(fā)動機廢氣渦輪增壓【2】 發(fā)動機設計講義【3】 內(nèi)燃機學，周龍保，機械工業(yè)出版社【4】 汽車構造，陳家瑞，人民交通出版社【5】 柴油機設計手冊（上），人民農(nóng)業(yè)機械出版社【6】 柴油機設計手冊（中），人民農(nóng)業(yè)機械出版社【7】 中國內(nèi)燃機系列型譜，上海交通大學出版社內(nèi)燃機工作過程數(shù)值計算及其優(yōu)化，朱訪君，【8】。~~~25增壓泵(掃氣泵)壓縮指數(shù)活塞式或離心式容積式(羅茨泵) nk用估算，或按經(jīng)驗選?。?~)pe(~) pe24示功圖豐滿系數(shù)四沖程非增壓四沖程增壓二沖程二沖程低速機四沖程中速機pk~0~~~23增壓壓力~~(~)Pk21殘余廢氣溫度四沖程非增壓四沖程增壓二沖程TrMPa19膨脹終點溫度非增壓低速非增壓、中高速增壓Tb~~~18膨脹終點壓力非增壓、低速非增壓、中高速增壓、低速(二沖程)增壓、中高速(四沖程)pb1800~22001700~190016平均復熱膨脹指數(shù)高速中速、活塞不冷卻中速、活塞冷卻低速、后塞冷卻n2K14最大燃燒壓力非增壓高速增壓中、低速增壓Pzλ780~900850~110013K~~~~11壓縮終點壓力非增壓增壓pc~~~25~60℃(取決于冷卻水溫度)t冷卻7空氣進入氣缸的溫度升高非增壓柴油機增壓柴油機△taTaTo≈3005外界溫度ToMPa燃料成份及低熱值燃燒過量空氣系數(shù)二沖程低、中速增壓四沖程中速增壓四沖程高速增壓有效壓縮比低速中速高速增壓ε/增壓器及中冷器位于汽缸頭上方，減小了發(fā)動機的寬度。凸輪軸采用上置式布置，用齒形帶傳動，凸輪軸通過機械挺柱直接驅動氣門，此方式結構簡單，運動件少，往復運動質量最小，剛度最大，能量損失最小?！】傮w布置方案設計 總體布置設計上以燃燒室為中心合理對氣缸蓋和配氣機構進行布置，以運動件為主件選擇合適的曲柄連桿機構的形狀和尺寸，以及機體的結構安排。所以，在高度允許時，也可將渦輪增壓器與中冷器布置在氣缸頭上方。對于小型柴油機，往往將增壓器與中冷器布置在柴油機的側面，渦輪增壓器不用支架而直接支撐在排氣管上。當發(fā)動機轉速增快，廢氣排出速度與渦輪轉速也同步增快，葉輪就壓縮更多的空氣進入氣缸，空氣的壓力和密度增大可以燃燒更多的燃料，相應增加燃料量和調(diào)整發(fā)動機的轉速，就可以增加發(fā)動機的輸出功率了增壓器在直列柴油機上的布置對于驅動發(fā)電機或變速箱的柴油機，經(jīng)常講渦輪增壓器和中冷器安置在飛輪端，以充分利用發(fā)電機或變速箱的上部空間。 增壓系統(tǒng)的設計 渦輪增壓器實際上是一種空氣壓縮機，通過壓縮空氣來增加進氣量。由于柴油機使用條件不同，機油儲存方式有干式和濕式曲軸箱之分。這里采用水冷卻，采用強制式。本次采用紙質濾芯式機油粗濾清器，其特點是具有較高的強度，抗腐蝕能力和抗水濕性能，具有質量小、體積小、結構簡單、濾清效果好、過濾阻力小、成本低、保養(yǎng)方便的特點。其特點是泵油壓力高，平衡。目前發(fā)動機潤滑系中廣泛采用的是（外接）齒輪式機油泵和（內(nèi)嚙合）轉子式機油泵兩種。對高速重負荷的摩擦表面， 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， 輸油難以達到或承受負荷不大的摩擦部位，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、起動機等軸承，則定期加注黃油潤滑?！　櫥绞剑翰裼蜋C潤滑系統(tǒng)的供油方式一般有：飛濺潤滑、摻混潤滑、壓力潤滑、復合潤滑等四種?！櫥到y(tǒng)的設計　　潤滑系統(tǒng)的功用就是在發(fā)動機工作時連續(xù)不斷地把數(shù)量足夠，溫度適當?shù)臐崈魴C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，實現(xiàn)液體摩擦，從而減小摩擦阻力、降低功率消耗、減輕機件磨損，以達到提高發(fā)動機工作 可靠性和耐久性的目的?！」?jié)溫器：其功用是根據(jù)發(fā)動機負荷大小和水溫的高低自動改變水的循環(huán)流動路線，從而控制通過散熱器冷卻水的流量。本次采用離心式水泵。它的優(yōu)點是結構簡單?！　±鋮s原理：自流冷卻系統(tǒng)是將外界的水引入，冷卻柴油機后排出，發(fā)動機的自流水冷卻裝置的進、出水口經(jīng)水管與發(fā)動機相接，接發(fā)動機進水口的水管路上設有水泵和水箱，通過發(fā)動機帶動水泵，在超過一定溫度時，節(jié)溫器控制閥轉向外接口，不斷的將新鮮的冷卻水通入發(fā)動機內(nèi)，從而達到冷卻效果，當?shù)陀谝欢囟葧r，則節(jié)溫器控制閥轉向內(nèi)接口，使冷卻液循環(huán)流動?！　±鋮s方式的選擇：冷卻系按照冷卻介質不同可以分為風冷和水冷。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)的冷卻介質流量以及適當?shù)睦鋮s介質溫度。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。本方案采用兩速式調(diào)速器。這時，惟有借助調(diào)速器，及時調(diào)節(jié)噴油泵的供油量，才能保持柴油機穩(wěn)定運行。相反，當負荷驟然增大時，若不及時增加噴油泵的供油量，則柴油機的轉 速將急速下降直至熄火。在柴油機上裝設調(diào)速器是由柴油機的工作特性決定的?！　≌{(diào)速器：其功用是根據(jù)發(fā)動機負荷變化而自動調(diào)節(jié)供油量，從而保證發(fā)動機的轉速穩(wěn)定在很小的范圍內(nèi)變化。其結構型式可分為活塞式、轉子式、滑片式、齒輪式等?！　≥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?？煞譃椴裼痛譃V器和柴油細濾器。根據(jù)以上特點，本次設計采用性能良好可靠的柱塞式噴油泵。 （2）、轉子分配式噴油泵（VE）：其特點是靠轉子的轉動實現(xiàn)柴油的增壓與分配，體積小重量輕速度好。噴油泵有三種：柱塞式噴油泵、轉子分配式噴油泵（VE）和噴油泵 噴油器?！　娪捅茫浩涔τ檬前凑瞻l(fā)動機的工作順序，負荷大小，定時、定量、定壓地向噴油器輸送高壓柴油。 本次設計采用孔式噴油器，其特點是噴孔的位置和方向與燃燒室形狀相適應，以保證油霧直接噴射在深w形燃燒室壁上； 噴射壓力較高；噴油頭細長，噴孔小，加工精度高。其應具有霧化均勻；噴射干脆利落；無后滴現(xiàn)象；油束形狀與方向，適應燃燒室的特點。其構成由柴油箱、輸油泵、柴油濾清器、噴油泵、噴油器等構成。本次采用液壓型。但實際上這樣的方式往往會使發(fā)動機充氣不足或排氣不干凈，從而使發(fā)動機的功率下降。由于采用凸輪軸上置式，此次更好的與之相配合，則采用齒形帶式傳動，具有噪聲小、成本低，工作性能好的特點。凸輪軸通過液壓型挺柱直接驅動氣門。凸輪軸布置形式：布置形式主要有上置式、中置式、下置式。本次設計的凸輪軸的材料為合金鑄鐵。由于其承受氣門彈簧的張力和氣門間歇性開啟的沖擊載荷。其功用是定時驅動氣門開閉，并保證氣門有足夠的開度和適當?shù)臍忾T間隙。選用的材料為高錳碳鋼?！　忾T彈簧：其功用是保證氣門關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構產(chǎn)生的慣性力，使傳動件始終受凸輪控制而不相互脫離。由于其工作溫度較高，潤滑困難，易磨損。本次氣門卒圈采用奧氏體鋼制成的氣門座圈。氣門座的溫度很高，又承受頻率極高的沖擊載荷，容易磨損?！　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。使氣門直線運動。排氣門則采用耐熱合金鋼硅鉻鋼制造。氣門必須具有高的強度、剛度，耐磨性、耐腐蝕性和導熱性。因其熱負荷較大。原因是在相同氣門升程情況下，錐角小時進氣阻力小；但由于頭部邊緣較薄，剛度差，密封性及導熱性均差?！　忾T的選型：本次設計的柴油機的進、排氣門均為菌形氣門，采用平頂式氣門頂。即一個進氣門和一個排氣門。目前國產(chǎn)的發(fā)動機都采用氣門頂置式配氣機構。 氣門的布置型式：氣門的布置型式有氣門頂置式和氣門側置式兩種?！忾T組：氣門組是由氣門、氣門座、氣門導管、氣門彈簧、彈簧座、鎖片等零件組成。氣門式配氣機構由氣門組和氣門傳動組兩部分組成。另外，根據(jù)此次發(fā)動機的起動方式為電起動，并在飛輪輪緣上刻各缸上止點等定時標記，作為定時調(diào)整的基準。本次設計采用灰鑄鐵。飛輪由輪緣、輪盤和輪轂三個部分組成?！　≈鬏S承：其功用是保護軸頸及承孔，減輕摩擦和磨損，它們均承受交變載荷和高速摩擦，由于工作比壓高、滑動速度高，是內(nèi)燃機中工作最嚴酷的軸承，因此軸承材必有具有足夠的搞疲勞強度，而且要摩擦小、耐磨損和耐腐蝕。本次采用橡膠扭轉減振器。安裝在主軸頸二瓦座。　　止推軸承：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?！　≈鬏S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，采用鋼背等厚軸瓦，材料為高錫鋁合金。采用正火處理，正火后硬度為HB240~320?！　∏S：采用整體式全支承方式（選用這種支承，可以提高曲軸的彎曲強度和剛度，并且減輕了主軸承載荷，減小了磨損）。本設計取M12的螺紋規(guī)格。　　連桿螺栓：由于工作時連桿螺栓承受交變載荷，因此在結構上應盡量增大連桿螺栓的彈性，而在加工方面要精細加工過渡圓角，消除應力集中，以提高其抗疲勞強度。軸瓦分上、下兩個半片。為此連桿都用優(yōu)質鋼材模鍛后加工制造，本