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文檔簡介

1、青島大學畢業(yè)設計論文目錄前言1第1章緒論21.1柴油機在國民經(jīng)濟中的作用21.2柴油機的優(yōu)缺點31.3柴油機的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢41.46p125zq型柴油機簡介8第2章機械零部件設計概述92.1設計機械零件的基本要求92.2機械零部件設計的一般步驟92.3理論設計、經(jīng)驗設計與模型實驗設計;設計計算與校核計算92.4機械零件常用材料及其選用原則102.4.1機械零件常用材料102.4.2材料的選用原則112.5機械零件的工藝性12第3章6p125zq型柴油機活塞連桿組的設計133.1活塞連桿組的概述133.26p125zq型柴油機活塞連桿組的主要參數(shù)設計143.2.1活塞143.2.2連桿設計

2、203.36p125zq柴油發(fā)動機仰視圖結構分析22第4章總結24致謝25參考文獻26前言本文為6p125zq型柴油發(fā)動機的設計說明書的部分。畢業(yè)設計由圖紙工作,外語文獻翻譯和設計說明書四部分組成,本文是設計說明書。6p125zq型柴油機零部件的設計包括整機和活塞連桿組的設計。6p125zq型柴油機為直列六缸增壓柴油機,活塞的材料采用18%硅過共晶鋁硅合金,并采用“液態(tài)模鍛”技術進行加工,采用“”形燃燒室。連桿采用r鋼,模鍛成型,桿身截面呈“工”字形。連桿大頭及桿身的連接均為圓弧連接,螺栓頭支承面也用圓弧連接,提高了結構強度,減小了應力集中。連桿蓋用兩個螺栓與連桿體連接,螺栓同時又起到定位的作

3、用。設計中共有圖紙4張,其中手畫圖1張(0號圖紙),機畫圖3張(均為0號圖紙),清單明細見后面部分。外文翻譯1份為采用氫-天然氣混合燃料的單缸發(fā)動機的振動特性和性能 本次畢業(yè)設計參照了以往的成功經(jīng)驗,又在張紀鵬老師的悉心指導下做了部分修改。由于本人的水平有限,設計時間倉促,難免有些錯誤,請審閱老師給予批評指正。第1章 緒論1.1 柴油機在國民經(jīng)濟中的作用內(nèi)燃機行業(yè)是我國機械工業(yè)中的一個十分重要的行業(yè),對國民經(jīng)濟的發(fā)展起著至關重要的作用。內(nèi)燃機是汽車、農(nóng)業(yè)機械、工程機械、船舶、內(nèi)燃機車、地質(zhì)和石油鉆機、軍用、通用機械、移動和備用電站等裝備的主要配套動力?!笆濉逼陂g,內(nèi)燃機行業(yè)將進入重大結構調(diào)整

4、和發(fā)展時期。內(nèi)燃機行業(yè)將適應市場需要,加快技術創(chuàng)新步伐,為汽車、農(nóng)機、工程機械等重點工業(yè)。農(nóng)業(yè)和交通領域的發(fā)展提供更多的高效、節(jié)能、低污染和高質(zhì)量的新一代內(nèi)燃機。同時,隨著我國改革開放步伐的加快和加入wto,內(nèi)燃機行業(yè)將面臨更激烈的市場競爭,也將迎來新的發(fā)展機遇。據(jù)1999年不完全統(tǒng)計,我國內(nèi)燃機行業(yè)生產(chǎn)企業(yè)844家,生產(chǎn)的產(chǎn)品有280個以上基本型。全行業(yè)共有76萬名職工,1999年共生產(chǎn)內(nèi)燃機1820萬臺,2.28億kw,全年工業(yè)總產(chǎn)值775億元,銷售收入761億元,出口創(chuàng)匯3.26億美元。1999年,我國內(nèi)燃機總產(chǎn)量中,柴油機881.9萬臺,占總產(chǎn)量的48;汽油機938.5萬臺,占總產(chǎn)量的

5、52;還有極少量的氣體發(fā)動機。改革開放以后,內(nèi)燃機行業(yè)對產(chǎn)品結構和企業(yè)結構進行了一些調(diào)整,取得了很大的成績。在產(chǎn)品方面,通過自行開發(fā)和引進國外先進技術,發(fā)展了 360多個系列品種的新產(chǎn)品,有了一批可供汽車、農(nóng)用運輸車、拖拉機、船舶等產(chǎn)品選擇配套的較好機型。企業(yè)由生產(chǎn)單一品種向多品種、系列化轉(zhuǎn)變;在科技方面,高新技術在內(nèi)燃機產(chǎn)品中開始取得較廣泛的應用。我國已能自行開發(fā)研制中小功率內(nèi)燃機,直噴燃燒系統(tǒng)得到推廣應用,增壓和增壓中冷技術的應用取得突破和發(fā)展,內(nèi)燃機強化程度有所提高,車用發(fā)動機已采用電控技術和多氣門結構、尤其轎車用電噴汽油機已成為主流產(chǎn)品;在企業(yè)組織結構方面,已出現(xiàn)了幾家市場占有率較高、

6、有一定市場競爭能力和發(fā)展勢頭的大型企業(yè)或企業(yè)集團,一些產(chǎn)品的產(chǎn)量已向名牌企業(yè)集中。通過股份制改造和建立現(xiàn)代企業(yè)制度,企業(yè)內(nèi)部結構趨向合理,經(jīng)濟運行質(zhì)量得到提高。內(nèi)燃機行業(yè)要以市場為導向,以改革為動力,以結構調(diào)整為重點,以提高經(jīng)濟效益為中心,重點支持一批有較強競爭能力的大型企業(yè)集團和重點骨干企業(yè),堅持科技興業(yè)和技術創(chuàng)新,全面提高以企業(yè)為中心的技術開發(fā)能力及核心競爭力,加快產(chǎn)品升級換代步伐,努力適應國內(nèi)外市場需求。為把我國由內(nèi)燃機生產(chǎn)大國變?yōu)閮?nèi)燃機生產(chǎn)強國打下堅實基礎,極大地推動我國國民經(jīng)濟的發(fā)展。內(nèi)燃機行業(yè)的總量目標是:根據(jù)市場分析及我國國民經(jīng)濟發(fā)展趨勢,預測“十五”期間內(nèi)燃機行業(yè)在產(chǎn)值產(chǎn)量方面

7、的年增長率在69,內(nèi)燃機商品量達到2.4億kw,工業(yè)總產(chǎn)值1000億元,其中內(nèi)燃機配附件產(chǎn)值達到 240億元,出口創(chuàng)匯達到3.5億4億美元。這些充分證明了內(nèi)燃機在國民經(jīng)濟中不可替代的巨大作用,也是我國要成為經(jīng)濟強國所必須認識到的。1.2 柴油機的優(yōu)缺點柴油機經(jīng)過100多年的發(fā)展,已經(jīng)成為國民經(jīng)濟中極為重要的原動機。柴油車與汽油車相比,有兩方面的優(yōu)勢:首先,柴油價格比汽油低,而柴油車的單位功率油耗量(每千瓦小時耗油量g/kwh)比汽油車低,因此柴油車的經(jīng)濟性好。其次,柴油發(fā)動機沒有尺寸上的限制,可以制造出大功率的發(fā)動機,如重型貨車用發(fā)動機。此外柴油車排放的一氧化碳(co)和碳氫化合物(hc)很低

8、。柴油機也有其不可避免的缺點:柴油機由于氣缸工作壓力很大,所以要求各有關零部件具有較高的結構強度和剛度,這使柴油機和同等水平的汽油機相比重量重,尺寸大;柴油機工作時是通過高壓將柴油噴入高壓的氣缸中進行霧化燃燒,需要裝用高精密的高壓噴射油泵及噴油嘴,這使柴油機制造成本增高;此外,柴油機工作粗暴、振動和噪聲大,也是轎車等輕型車不易接受的原因;柴油機容易產(chǎn)生顆粒物排放,這種微小的顆粒物是強致癌物質(zhì),并且排放后長時間漂浮空氣中,不容易消除。汽油機由于采用點燃方式燃燒,氣缸的尺寸受到限制,不可能太大。否則離火花塞較遠的地方由于火焰?zhèn)鞑r間太長,火焰?zhèn)鞑ゲ坏蕉荒苷V鹑紵蛘咴诟邷叵庐a(chǎn)生不正常點火,

9、使發(fā)動機工作不正常。因此汽油機通常單缸功率不太大,氣缸直徑一般在200毫米(mm)以下。柴油機就不同了,由于柴油機采用壓燃方式,對氣缸尺寸可以放的很寬。因此柴油機可以做得很大,氣缸直徑可達到數(shù)米。單缸功率可以達到非常大。柴油發(fā)動機以其低油耗、強動力、較好的耐久性和環(huán)保性日益受到市場歡迎。另外,柴油機的噴油泵與噴油嘴制造精度要求高,所以生產(chǎn)成本較高,同類型、同配置的柴油車要比汽油車價格高出一截??偟膩碚f柴油車主要特點是低速扭矩大,整車起步更平穩(wěn);柴油車更省油。汽油機的最大特點是發(fā)動機啟動性能好;高速性能更平穩(wěn)。綜上所述,柴油機的優(yōu)缺點總結如下:優(yōu)點:1 熱效率高2 功率和轉(zhuǎn)速范圍廣3 結果緊湊4

10、 啟動迅速,工作可靠,操作使用方便缺點:1 對燃料要求高-高速柴油機一般使用輕柴油,并且對燃料的清潔程度要求嚴格。在氣缸內(nèi)部難以使用劣質(zhì)燃料。2 排氣污染和噪音污染嚴重。1.3 柴油機的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢隨著全球原油市場價格的不斷上漲,以及柴油機技術的不斷進步,曾經(jīng)刮起過一股車市“旋風”的柴油車,近來又被提上日程,日益受到消費者和國內(nèi)外各大汽車廠商的垂青。柴油發(fā)動機油耗經(jīng)濟早已得到業(yè)界公認。作為動力的主要來源,柴油的能量密度比汽油高出10%以上。在燃燒過程中,柴油的熱效達到40%,而等量的汽油熱效最多只能達到30%。較之汽油發(fā)動機,柴油車在功率和加速性上雖然略遜一籌,但同時其瞬間噴油量相對較小

11、,燃油性自然更經(jīng)濟。自90年代以來,由于排放控制技術的長足進步,柴油機在車用動力中占據(jù)著越來越重要的地位。在中、重型汽車動力領域,柴油機保持了其獨占地位;在輕型車動力領域內(nèi),柴油機的應用不斷擴大;在轎車領域,低油耗、低污染的柴油轎車在歐洲得到迅速發(fā)展。國外柴油機技術的現(xiàn)狀與發(fā)展:目前,歐美國家的100重型車、90輕型車采用柴油機,歐洲柴油轎車已占轎車年產(chǎn)量的32,法國、西班牙等國更高達50以上。人們逐步認識到了柴油機是保持汽車大批量、低成本生產(chǎn)中解決環(huán)保與節(jié)能雙重壓力最有效、最經(jīng)濟的手段之一。因此,無論是歐洲排放更清潔經(jīng)濟型轎車的開發(fā),還是美國的“新一代汽車合作計劃(pngv)”,都無一例外地

12、將柴油機作為最佳的選擇方案?,F(xiàn)在,歐洲各國政府都在采取措施,鼓勵人們使用節(jié)省燃油的柴油車。政府通過調(diào)節(jié)燃油和車輛的稅率,影響消費者的購買行為。據(jù)悉,歐洲和日本等國家政府計劃在今后相當長的時期內(nèi)繼續(xù)實施低燃油稅收的鼓勵政策,以促進柴油機的發(fā)展。國外柴油機應用的一些先進技術主要有:(1)共軌與四氣門技術:國外柴油機目前一般采用共軌新技術、四氣門技術和渦輪增壓中冷技術相結合, 使發(fā)動機在性能和排放限值方面取得較好的成效,能滿足歐3排放限值法規(guī)的要求。(2)高壓噴射和電控噴射技術:高壓噴射和電控噴射技術是目前國外降低柴油機排放的重要措施之一, 高壓噴射和電控噴射技術的有效采用,可使燃油充分霧化,各缸的

13、燃油和空氣混合達到最佳, 從而降低排放,提高整機(車)性能。(3)增壓中冷技術:采用渦輪增壓增加柴油機的空氣量,提高燃燒的過量空氣因數(shù)是降低大負荷工況排氣煙度、 pm 排放量以及燃油消耗的有效措施。有效的空-空中冷系統(tǒng),可使增壓空氣溫度下降到50以下, 工作循環(huán)溫度的下降有助于nox的低排放和pm的下降,故目前重型車用柴油機都普遍是增壓中冷型, 不僅有助于低排放而且燃油經(jīng)濟性良好。此外,渦輪前排氣旁通閥的應用,不僅能降低pm和co排放, 還可以改善渦輪增壓柴油機的瞬態(tài)性能和低速扭矩。(4)排氣再循環(huán)(egr)技術的應用:egr 是目前發(fā)達國家先進內(nèi)燃機中普遍采用的技術,其工作原理是將少量廢氣引

14、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。egr技術可使機動車nox排放明顯降低,但對重型車用柴油機而言,目前傾向于使用中冷egr技術,因為其不僅能明顯降低nox,還能保持其他污染物的低水平。 (5)后處理技術:柴油機后處理的目標是進一步改善pm和nox的排放。 目前主要采用加裝氧化型催化轉(zhuǎn)化器和研究開發(fā)nox 催化轉(zhuǎn)化器以及具有良好再生能力的微粒捕集器。(6)改進柴油生產(chǎn)和貯存:柴油的品質(zhì)對柴油機的性能和普及具有重要的作用,因此,良好柴油的生產(chǎn)和貯存條件,是保證柴油發(fā)動機(車)正

15、常運轉(zhuǎn)延長使用壽命和保持低排放的重要保證。發(fā)達國家已普遍使用燃料清凈劑,既能節(jié)省燃料,又能清除積碳、降低排放。 (7)乳化柴油的應用:柴油加水摻合乳化劑,使其形成較為穩(wěn)定的含水乳化柴油, 這類改進型燃料的使用可明顯降低柴油機(車)的排放,尤其是nox和pm。(8)降低機油消耗:柴油機排放的顆粒物中,有相當一部分來自餾分較重的機油的燃燒。 為了滿足日益嚴格的柴油機(車)排放限值標準的要求,必須把來自機油的燃燒降至最低限度, 即在保證發(fā)動機正常運轉(zhuǎn)的前提下,最大限度地減少機油的消耗。國內(nèi)柴油機產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀與發(fā)展:1980年以前,中國汽車工業(yè)主要生產(chǎn)載貨汽車,除占比例很小的重型車裝用柴油機外,其余“解

16、放”、“東風”、“躍進”等中型車均裝用汽油機。當時車用柴油機僅上柴135、杭發(fā)120等幾個系列品種。1982年重型柴油車年產(chǎn)5,134輛,僅占汽車總產(chǎn)量2.6%。我國重型柴油車的產(chǎn)量在逐年增加,中型、輕型車柴油化步伐也在加快,但在微型汽車、轎車領域,柴油車所占比例仍為零。而據(jù)專家預測,今后20年甚至更長時間內(nèi),柴油機將成為世界車用動力的主流。九十年代中期以后,中國實行積極的財政政策和加快高速公路建設等措施推動了汽車巿場的高速增長,排放法規(guī)頒布實施和燃油稅醞釀出臺也給汽車企業(yè)形成壓力,這都促使車用柴油機的發(fā)展出現(xiàn)了新的高潮。中國加入wto,世界發(fā)動機及其零部件生產(chǎn)也由高成本地區(qū)向低成本地區(qū)轉(zhuǎn)移。

17、因此,目前在中國已建立了一批內(nèi)燃機零部件外資企業(yè),包括:電控系統(tǒng)、油泵油嘴、增壓器、電機電器、活塞、活塞環(huán)、軸瓦、機體缸蓋鑄件和濾清器等產(chǎn)品領域。對國外資源的利用彌補了內(nèi)燃機零部件行業(yè)技術和裝備的諸多不足,促進了關鍵零部件的產(chǎn)品升級,也為車用柴油機技術水平的提高提供了更好的條件。在技術發(fā)展方面的突出變化是圍繞環(huán)境保護的主旋律而加快了電子控制、高壓噴射、直噴燃燒室、增壓中冷等先進技術的應用和開發(fā),使中國車用柴油機的技術水平上了新的臺階。最新投產(chǎn)的柴油機產(chǎn)品排放水平已經(jīng)達到了歐洲號法規(guī)的要求,有的甚至達到了歐洲號排放標準,但是,目前我國的柴油機發(fā)展還存在一些問題。 首先,柴油機行業(yè)投入不足,嚴重制

18、約了生產(chǎn)工藝水平、規(guī)模發(fā)展和自主開發(fā)能力的提高。現(xiàn)在,我國柴油機整體技術水平落后于國際先進水平至年,也落后于國內(nèi)車用汽油機的發(fā)展。燃油噴射系統(tǒng)等關鍵零部件水平落后,已嚴重影響柴油機行業(yè)的發(fā)展。其次,車用柴油機面臨“缺重少轎”的狀況。嚴重缺少噸以上集裝箱式重型載貨車以及各類專用車、輕型車用柴油機,轎車柴油機仍處于空白;升升的中型柴油機市場已呈現(xiàn)供大于求,升輕型柴油機市場也趨向飽和,骨干企業(yè)正在生產(chǎn)的多數(shù)產(chǎn)品從技術角度講,也已是被淘汰的產(chǎn)品,發(fā)展?jié)摿Σ淮?。再有就是車用柴油機排放標準嚴重滯后,控制排放的技術手段也十分有限。雖然一些骨干企業(yè)生產(chǎn)的柴油機排放已能達到目前的要求,但進一步滿足歐、歐排放標準

19、仍十分困難。除此之外,車用柴油含硫量高將成為控制柴油車排放的主要障礙。發(fā)展柴油車已經(jīng)成為無法回避的事實,要使柴油車和車用柴油機的發(fā)展跟上世界汽車工業(yè)發(fā)展的步伐,必須從觀念上更新。目前在柴油車使用中存在的問題,是技術水平不足造成的,而不是柴油機本質(zhì)的問題,是可以通過技術的進步加以解決的。 有關專家近日指出,應逐步減少行政干預,加強宏觀調(diào)控。不同類型的車輛均應以滿足法規(guī)作為統(tǒng)一標準,鼓勵和支持技術先進柴油車的使用;做好車用柴油機發(fā)展的全面規(guī)劃,有步驟、有計劃地解決技術水平落后、產(chǎn)品不全、“缺重少轎”等問題,從而提高柴油機的產(chǎn)品質(zhì)量;加大對柴油機的科技投入,開展重點科技項目的“攻關”工作;盡快建立和

20、完善排放及能源法規(guī);盡快實施燃油稅,汽油和柴油的燃油稅應同時實施,同時對高品質(zhì)的燃油實行稅收優(yōu)惠政策;采取切實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準??萍疾?、中國內(nèi)燃機協(xié)會、中國汽車工程學會、大眾汽車公司以及國內(nèi)柴油機生產(chǎn)企業(yè)等國內(nèi)外知名汽車專家們呼吁:應當用一分為二的觀點來看待各種車用動力的發(fā)展,以完善的法規(guī)、科學的政策引導車輛的使用,以是否滿足標準限值作為衡量一個產(chǎn)品能否在市場銷售的惟一標準,有效發(fā)揮各種車用動力形式在不同運輸環(huán)境中的作用。我國柴油機技術的攻關重點應放在電控技術、排放后處理技術、整機開發(fā)和匹配技術等關鍵技術研究和材料開發(fā)上;提高柴油品質(zhì),為各類柴油機新技術的

21、應用奠定基礎;把高速公路使用噸以上柴油載貨車作為我國柴油車發(fā)展的重點,并為發(fā)展柴油轎車做好前期準備。中國未來20年經(jīng)濟持續(xù)穩(wěn)定增長,汽車產(chǎn)業(yè)將成為實現(xiàn)工業(yè)化和現(xiàn)代化的主要載體之一。目前從發(fā)達地區(qū)開始正在步入居民汽車消費時代,今后轎車和商用車及其配套發(fā)動機都具有廣闊的潛在巿場;有關汽車及發(fā)動機的政策法規(guī)逐步出臺,并將在實施中完善。例如2003年9月1日中國實施歐ii排放法規(guī),歐iii和歐iv法規(guī)的實施時間也已明朗;gb/t 19147-2003車用柴油標準已正式頒布、適應歐iii法規(guī)的車用柴油標準將于2004年頒布,這是中國改善車用柴油質(zhì)量的轉(zhuǎn)折性標志;燃油稅亦已準備就緒并將在適當時機公布實施;

22、利用國內(nèi)外兩種資源、開拓國內(nèi)外兩個巿場。在改革開放和加入wto的形勢下,一方面國外車用柴油機及其關鍵零部件企業(yè)和產(chǎn)品將繼續(xù)進入中國,一方面更有效地開展各種國際合作和技術交流。這有利于中國車用柴油機行業(yè)進一步利用國內(nèi)外兩種資源、開拓國內(nèi)外兩個巿場;車用柴油機是可持續(xù)發(fā)展的選擇之一。目前,經(jīng)濟全球化、以及節(jié)能環(huán)保等可持續(xù)發(fā)展問題是世界各國共同面臨的形勢,具體反映在汽車動力發(fā)展的局部問題上,對車用柴油機的選擇也是必然趨勢之一。車用柴油機產(chǎn)品發(fā)展重點:中國高速公路網(wǎng)的形成將使公路運輸產(chǎn)生根本轉(zhuǎn)變,重型車巿場需求將穩(wěn)定增長,15噸以上重型車巿場將成為競爭的重點,應重點發(fā)展排量12l以上、功率260360

23、kw、達到歐ii和歐iii排放標準的高可靠性重型車用柴油機;為適應城巿交通和假日旅游的發(fā)展,應開發(fā)低排放客車用柴油機;輕型車巿場及輕型柴油車的比例將進一步擴大,四輪農(nóng)用車和輕型車也將逐步并軌,應及早開發(fā)新一代輕型車用柴油機;隨著燃油稅出臺和“車用柴油”標準的實施進展,經(jīng)濟型柴油轎車將獲得發(fā)展,應加強轎車用柴油機的開發(fā)力度。車用柴油機技術發(fā)展方向:21世紀是科學技術和生產(chǎn)力高度發(fā)展的時代,也是充滿挑戰(zhàn)和機遇的時代。世界汽車工業(yè)繼續(xù)面臨全球環(huán)境污染和石油資源匱乏等問題,美國、日本和歐洲各國都把“降低汽車污染對環(huán)境的沖擊和節(jié)約能源”列為21世紀汽車技術的前沿問題,而且對解決問題的途徑也有所共識、也就

24、是“三箭齊發(fā)”燃料電池等未來動力的開發(fā),清潔燃料發(fā)動機的開發(fā),以及柴油機、汽油機的改進開發(fā)。對車用柴油機而言,重點方向是進一步降低油耗、nox排放和顆粒物排放,以滿足未來更嚴格的燃油耗法規(guī)和排放法規(guī)。今后技術開發(fā)將著重于進一步優(yōu)化燃燒過程、開發(fā)更為有效和實用的排氣后處理系統(tǒng)以及采用新的低硫優(yōu)質(zhì)燃料。中國應在目前已經(jīng)開展的研究項目基礎上,對直噴燃燒室、四氣門、增壓中冷、電控高壓噴射和egr等進行更深入的研究,早日掌握到實用程度。同時展開柴油機排氣后處理系統(tǒng)的研究開發(fā)。應配合石油業(yè)界進行低硫柴油的開發(fā)。在開發(fā)途徑方面,產(chǎn)品開發(fā)與技術開發(fā)相結合,產(chǎn)、學、研相結合,自行開發(fā)與國際合作、引進相結合。1.

25、4 6p125zq型柴油機簡介6p125zq型柴油機是在6125qw型柴油機基礎上經(jīng)增壓強化而成,為了實現(xiàn)零部件和加工設備的通用性,在滿足機械強度等性能的前提下,6p125zq型柴油機的零件如果能和6125qw型柴油機相互通用,就能大大的降低生產(chǎn)成本,實現(xiàn)生產(chǎn)設備和生產(chǎn)工藝的連續(xù)性。這就是6p125zq型柴油機的總體設計思想。表 1.1 6p125zq型柴油機的主要技術參數(shù)型式 直列六缸,臥式,增壓,水冷,四沖程,車用缸徑?jīng)_程 125140mm排量 10.308l壓縮比 16:1活塞平均速度 10.73m/s燃燒室形式 直接噴射式型發(fā)火順序 142635額定功率 169kw/2300r/min

26、曲軸旋轉(zhuǎn)方向 逆時針(從飛輪端看)起動方式 電起動潤滑方式 強制飛濺潤滑最大扭矩 833nm/1500r/min噪音 112db排氣煙度 3bsu外特性燃油消耗率 217.6g/(kwh)凈重 965kg外形尺寸(長寬高)2章 機械零部件設計概述2.1 設計機械零件的基本要求設計機械零部件的基本要求,可概括為工作可靠和成本低廉。判斷機械零部件工作能力的基本準則是:強度、剛度、振動穩(wěn)定性和可靠性等;而實現(xiàn)機械零部件成本低廉的經(jīng)濟性準則是:正確選擇材料,合理規(guī)定精度等級、賦予零件具有良好的工藝性并采用新工藝、盡可能選用標準零件等。顯然,設計機械零部件也和設計機器一樣,需要

27、通過不同方案進行評比,擇優(yōu)選用。2.2 機械零部件設計的一般步驟設計普通機械零部件的一般步驟大致可以概括為:() 根據(jù)機器的總體設計方案,分析零件的工作情況(載荷分析),簡化力學模型,考慮影響載荷的各項因素,確定計算載荷。() 分析零件可能出現(xiàn)的失效形式,確定零件承載能力的計算準則。() 根據(jù)材料的各項性能,經(jīng)濟因素及供應情況等,選擇零件的材料及必要的處理方法(如熱處理、表面冷作硬化等。)() 分析零件的應力(或變形)根據(jù)承載能力的計算準則,建立或選定相應的計算公式。() 選定或計算零件的主要參數(shù)和幾何尺寸,必要時應對計算求得的數(shù)據(jù)進行標準化或圓整。對于一些重要參數(shù)和幾何尺寸,必要時還應進行校

28、核計算。() 根據(jù)所選定或計算求得的主要參數(shù)和幾何尺寸并考慮工藝要求,進行結構設計,繪制零件工作圖。2.3 理論設計、經(jīng)驗設計與模型實驗設計;設計計算與校核計算機器和機械零部件設計常用的方法有:1 經(jīng)驗設計根據(jù)現(xiàn)有的科學技術理論及實踐知識進行設計。如果能準確分析機器及其零件的工作情況,對各項影響因素(可簡化為系數(shù))均有實驗驗證,理論公式符合實際,則理論設計能獲得較為可靠的結果。按照設計順序的不同,理論設計的計算過程又可分為:()設計計算根據(jù)運動及動力要求、材料性能等,由理論公式設計計算零件的形狀和尺寸。()校核計算先根據(jù)其他方法(如經(jīng)驗設計)初步選定零件的外形及尺寸,然后引用理論公式進行校核。

29、經(jīng)驗設計根據(jù)已有的機器及機械零部件長期使用積累經(jīng)驗而概括出來的經(jīng)驗公式和數(shù)據(jù),或采用“類比法”進行設計。經(jīng)驗設計簡單方便,對于某些類型零件如普通減速器箱體、齒輪及渦輪輪體等比較實用可行,這些零件如采用理論設計,不僅計算過程十分繁瑣,難度較大,而所計算出來的尺寸有時在工藝上也難以實現(xiàn)。但經(jīng)驗設計,特別是“類比法”有局限性。因此,當引用經(jīng)驗公式確定零件尺寸時,應對公式的來源及適用范圍作出分析。3. 模型實驗設計對于一些尺寸特大、結構復雜而重要的、但又難以進行理論設計的機械零部件,可采用模型實驗設計。通過模型實驗,測定出機器中主要零部件的工作應力的實際分布,重要零件的極限承載能力,以此來修正理論設計

30、與經(jīng)驗設計不足之處??傊?,對于一般機械零件設計,可根據(jù)具體情況分別采用理論設計與經(jīng)驗設計,使之互為補充、相輔相成。2.4 機械零件常用材料及其選用原則2.4.1 機械零件常用材料現(xiàn)今,可用作機械零件的材料至少在種以上,其中以鋼及鑄鐵材料最為常用。近二十年來,由于塑料及復合材料的性能日益改善,這類材料的應用也日益廣泛。1. 碳鋼與合金鋼碳鋼及合金鋼是機械制造中應用最為廣泛的材料,這是因為這類材料的品種多、性能好;碳鋼的生產(chǎn)批量大、價格低、供應充分,對于一般機械零件,應當優(yōu)先選用。() 普通碳素鋼這類鋼一般以軋制元剛、方鋼、熱軋制鋼板、厚鋼板、鋼絲、型鋼等形式供應。普通碳素鋼按照供應時的條件不同可

31、分為三類。甲類鋼:按機械性能供應的鋼,鋼號前用字母表示;乙類鋼:按化學成分供應的鋼,鋼號前用字母表示;特類鋼:按機械性能及化學成分供應的鋼,鋼號前用字母表示。普通碳素鋼(主要指甲類鋼)的淬透性差,通常當零件直徑大于mm或零件厚度大于mm時無法淬透。因此,用這類鋼材作為零件材料,在機械加工后,一般不再進行熱處理。對于輕載、而且基本上受的是靜應力的不太重要的機械零部件,可選用這類鋼材。在這類鋼材中,其中以、最為常用。() 優(yōu)質(zhì)碳素鋼這類鋼分為兩組:第一組為普通含錳鋼,第二組為較高含錳鋼。鋼號中的兩位數(shù)字表示平均含碳量的萬分之幾。字母“”表示較高含錳量。 優(yōu)質(zhì)碳素鋼在機加工后可再進行熱處理。但其淬透

32、性不佳,淬火變形較大,一般還要進行回火處理。含錳較高的優(yōu)質(zhì)碳素鋼的淬透性和耐磨性略優(yōu)于普通含錳的優(yōu)質(zhì)碳素鋼。當零件受力較大,以及承受變應力或受沖擊載荷時,可以選用優(yōu)質(zhì)碳素鋼。上述含碳量較低的各種碳素鋼都有良好的可焊接性。() 合金鋼在優(yōu)質(zhì)合金鋼中加入合金元素如鎳、鉻、鉬、錳,釩、鋁、硅、鈦等能顯著改善鋼的各項性能,例如可提高鋼的淬透性、耐磨性、硬度、沖擊韌性、高溫強度等。合金鋼各項性能的改善與熱處理關系很大。對于受力較大、工作情況復雜、熱處理要求較高的重要零件,當選用優(yōu)質(zhì)碳素鋼不能滿足要求時,可選用合金結構鋼。2. 鑄鋼對于承受重載的大型機械零件常用鑄鋼制造。鑄鋼和普通碳素鋼相比,鑄鋼不如后者

33、的扎制件和鍛壓件致密,因此鑄鋼的強度價值比普通碳素鋼略低些。鑄鋼和鑄鐵相比,鑄鋼的熔點高、收縮率大,易形成氣孔,因此鑄鋼比一般鑄鐵難于鑄造。 鑄鋼的品種很多,其中合金鋼的性能較好,適合特殊用途。3. 鑄鐵(1)灰鑄鐵 灰鑄鐵具有成本低、鑄造性好,易于制造形狀復雜的零件的優(yōu)點,因此,它目前仍然是制造某些零件的主要材料?;诣T鐵性脆,斷裂時變形很小,因此它不適于作為承受沖擊載荷零件的材料?;诣T鐵的強度極限低于鋼,彈性模量e值比鋼低,但是e值的變化范圍不大。因此,當要求零件具有相同的應力及剛度時,鑄鐵零件尺寸遠比鋼制零件大,重量也高。但是灰鑄鐵減震性能比鋼好,因此常用來做機器的機座或機架。(2)球墨鑄

34、鐵 球墨鑄鐵中的石墨在鑄鐵中成球狀分布,它的強度可比灰鑄鐵高一倍。此外球墨鑄鐵的延伸性、耐磨性、彈性模量都比灰鑄鐵好的多,其減震性則不如灰鑄鐵。球墨鑄鐵各項機械性能高低,取決于球化剛毅水平的高低?,F(xiàn)今,球墨鑄鐵的應用已經(jīng)很普遍,如今,受較大沖擊載荷的齒輪、曲軸等都可以用球墨鑄鐵取代剛才制造。2.4.2 材料的選用原則 機械零件工作可靠性和經(jīng)濟性與材料的選用關系很大。在選用一般機械零件材料時,所選材料應滿足零件的使用要求和符合經(jīng)濟原則。機械零件的使用要求可以概述為:(1)零件的工作情況和載荷作用的情況,以及相應的失效形式所提出的要求;(2)對零件的尺寸和重量所提出的要求;(3)零件在機器或部件中

35、的重要程度。顯然,如滿足上述各項使用要求,應從材料各項性能的綜合指標來考慮選取。例如,對于受力較大的零件,如果單從承載能力出發(fā),必然要選用高強度的鋼制造為宜,但是結合零件的經(jīng)濟性及材料的合理使用觀點來考慮,高強度鋼未必是最合理的材料。一般來說,是用合金鋼,必須對鋼材進行要求較高的熱處理和表面處理,否則就不能充分發(fā)揮這種鋼的潛在的優(yōu)越性能。這就表明使用高強度合金鋼材必須有充分的技術理由及必要的經(jīng)濟性考慮。因此,對于一般機械零件,當重量和尺寸沒有嚴格的限制時,應選用大批量生產(chǎn)、價格低廉的普通碳素鋼、優(yōu)質(zhì)合金鋼及灰鑄鐵等材料。在很多情況下,零件在不同部位上對材料有不同的要求。例如,對于齒輪材料的要求

36、是:齒面要硬、齒心要韌、輪體無特殊要求。在這種情況下,可以采用所謂“局部增強”辦法加以解決。例如采用優(yōu)質(zhì)碳素結構鋼(45號鋼)進行調(diào)質(zhì)處理,改善齒輪通體韌性及切削性能。切齒后對齒面進行表面淬火,提高齒面硬度。對于輪體(包括輪輻和輪轂等),可采用與齒圈相同的材料(整體式結構,小型齒輪),也可以采用較差的材料(例如灰鑄鐵,大型齒輪,組裝式結構)制造,從而滿足了零件的性能要求。選擇材料的經(jīng)濟性原則可概括為:盡可能降低由材料本身定價格、加工費用以及其他有關費用總成本。為此,在選擇材料的時,不僅要考慮材料的價格、供應情況、代用材料,還要簡化零件結構,賦予零件衛(wèi)星具有良好的工藝性等等。2.5 機械零件的工

37、藝性在一定的生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)條件下,制造機械零件所用的勞動量最小、加工費用最小、而零件結構又滿足使用要求,則這樣的零件成為具有良好的工藝性。機械零件的工藝性是在進行零件結構設計時賦予的。因此,零件的結構設計在整個機械設計工作中十分重要,工作量也很大。機械零件的設計,應從多方面考慮及改善零件的工藝性。在一般的情況下,機械零件的結構應與生產(chǎn)條件和生產(chǎn)規(guī)模相適應。例如,在批量生產(chǎn)及有大型設備的條件下,應選取鍛鋼件,而對于同一零件在單件和小量生產(chǎn)以及只有一半設備的情況下,就應采用鑄鐵或焊接件。此外,零件的結構應力求簡單使用,加工精度和表面光潔度的規(guī)定要合理,這都有助于改善零件的工藝性。設計鑄件時還應注意

38、到,鑄件的最小壁厚應滿足液態(tài)金屬的流動性要求。例如,對于砂型鑄造,一般灰鑄鐵件壁厚i6mm,球墨鑄鐵件壁厚還可以小一些,鑄鋼件壁厚s8mm;對于金屬型鑄造,則上述鑄件壁厚應分別為i4mm,s5mm。鑄件個部分的壁厚應均勻,但是也不宜過厚,以免產(chǎn)生縮孔及缺陷。此外,鑄件不同壁厚的連接處,應采用均勻過渡,各個面的接交處應采用圓角結構。垂直分型面的表面應有適當?shù)蔫T造斜度,以便于造型及起模;要注意避免上使造型困難的死角,所設計的鑄件結構還應考慮便于清砂、運輸方面要求。 鍛造和沖壓件的毛胚形狀應力求簡單,不應有很深的凹槽,以便于制造。對于機械加工工件要考慮加工的可能性,并盡可能減少加工難度。標準化是組織

39、現(xiàn)代化大生產(chǎn)的重要手段,也是實行科學管理的重要基礎之一。標準化的基本特征是統(tǒng)一、簡化。零件標準化、部件通用化和產(chǎn)品系列化,不僅有利于機器及零件的設計、制造,并可收到顯著的經(jīng)濟效果,有利于開展專業(yè)協(xié)作、統(tǒng)一規(guī)劃,并可迅速提高大型、精密、現(xiàn)代化的成套機械設備的生產(chǎn)水平。顯然,“三化”對國民經(jīng)濟的各部門、特別是對機械工業(yè)的發(fā)展有著重要的意義。第3章 6p125zq型柴油機活塞連桿組的設計3.1 活塞連桿組的概述活塞連桿組的功用是將活塞的往復運動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動,同時將作用于活塞上的力轉(zhuǎn)變?yōu)榍S對外輸出的轉(zhuǎn)矩,以驅(qū)動汽車車輪轉(zhuǎn)動。6p125zq型柴油機載6125qw型非增壓柴油機的基礎上進行了增壓

40、強化。其標定功率有132千瓦提高到了169千瓦,功率增加了27.8%;爆發(fā)壓力由7.84mpa增加到10.79mpa,增加了37.5%;機油耗率1.36克/千瓦小時;然油耗率為217.6克/千瓦小時;噪聲為112分貝比原機降低5分貝;活塞平均速度為10.73米/秒。這些高水平的指標,要求有性能更強的活塞才能實現(xiàn)。6p125zq型柴油機活塞的特點有:1、 采用了含硅量為18%的過共晶鋁硅合金活塞材料。這種材料與一般的共晶合金材料相比,除具有重量輕,導熱性好等特點之外,還具有線膨脹系數(shù)小,熱穩(wěn)定性好,鑄造流動性好,耐腐蝕,耐磨損等優(yōu)點。在國外先進制造技術的國家,這種合金廣泛應用于高速強載柴油機活塞

41、上。2、 采用了先進的“液態(tài)模鍛”毛胚加工工藝。這種工藝最大的優(yōu)點是其具有鑄造和鍛造的雙重特點,能大大改善活塞的機械強度,耐磨性和耐腐蝕性。3、 活塞第一環(huán)槽采用鑲奧氏體鑄鐵耐磨圈結構。這種結構可以提高第一環(huán)槽的耐磨性和耐高溫性,有利于改善第一氣環(huán)的工作條件,提高整個活塞的工作性能和延長其使用壽命。4、 活塞頂面采用陽極氧化處理,使其形成一層厚為0.02-0.05毫米的al2o3薄層,以提高活塞頂面的隔熱能力,降低活塞的熱負荷。5、 活塞裙部設計成變橢圓中凸形(腰鼓形)裙部。這種裙部形狀不僅能適應活塞的溫度分布,而且能保證活塞裙部有良好的潤滑條件和較小的承壓比,進而提高了裙部的承載能力。中凸形

42、變橢圓活塞裙部,目前在國內(nèi)較先進女的中高速強載柴油機中得到廣泛的應用。6、 活塞裙部表面采用噴涂石墨處理,以改善活塞的初期磨合性能。7、 采用小的配缸間隙。通過幾種方案的試驗比較,得到最佳方案是:裙部在垂直于銷孔軸線方向上,距下端面20毫米處,裙部與氣缸套之間隙為0.16-0.20毫米,活塞頂部與缸套之間隙為0.8-0.9毫米。8、 活塞內(nèi)腔頂部與裙部之間采用大圓角過渡,以改善頂部的散熱能力,降低第一環(huán)槽和第一環(huán)的熱流量。9、 活塞油環(huán)槽回油孔有非增壓時的每邊4孔增加至每邊7孔。其孔徑均為5毫米,其排油通道截面總面積有157.08毫米2,增加到274.89毫米2,這是為了保證增壓排量增加后排油

43、充分,減少機油上竄量而增設的。上排油孔中心線不再油環(huán)槽中心處,而是向下方偏一個距離,使油孔有部分截面在活塞裙部上緣倒角處,這樣可以降低油環(huán)下的動壓力,保證了良好的刮油性能。10、在活塞頭部側(cè)面和各環(huán)岸上,加工退讓螺旋槽,以吸收一部分膨脹量,防止因活塞膨脹而拉缸。3.2 6p125zq型柴油機活塞連桿組的主要參數(shù)設計3.2.1 活塞 由于活塞要在高溫、高壓、高速的工作條件下實現(xiàn)發(fā)動機動力的輸出,同時實現(xiàn)節(jié)約燃料和密封的要求,我們應對活塞的材料和結構尺寸進行精確的設計。3.2.1.1 活塞材料的選擇我們參照與6p125zq型柴油機相近的發(fā)動機活塞的材質(zhì)化驗、金相分析、熱穩(wěn)定試驗以及物理機械性能試驗

44、,發(fā)現(xiàn)這些發(fā)動機所采用的共晶鋁硅合金材料,并不適合機械負荷和熱負荷都很高的6p125zq型柴油機活塞材料。但國內(nèi)外材料專家對過共晶鋁硅合金材料的分析、探討和試驗研究,對各種不同含硅量的鋁硅合金物理機械性能做了詳細的試驗分析。大量的試驗資料表明,過共晶鋁硅合金材料的最大特點是線膨脹系數(shù)小,熱穩(wěn)定性好,耐磨性、耐腐蝕性好,且具有較高的高溫抗拉強度,這些優(yōu)點都是我們設計所需要的,根據(jù)材料的機加工性能隨含硅量的變化曲線,我們可以看出,含硅量為18%時的過共晶鋁硅合金,其綜合性能最好,即線膨脹系數(shù)小,僅為18x10-6/,高溫抗拉強度高、耐磨性、耐腐蝕性好,澆鑄流動性最好。同時,根據(jù)調(diào)研情況,目前我國已

45、具備了過共晶鋁硅合金的加工能力,所以,對本設計活塞實現(xiàn)國產(chǎn)化是完全可行的。由此,從滿足活塞要求和國產(chǎn)化實際可能性綜合考慮,本設計活塞材料,采用18%鋁過共晶鋁硅合金是適合的。其具體化學成分為:si 16-18%,cu 1.0-1.3%,ni 0.8-2.0%,mg 0.5-1.3%,mn 0.5%,fe 0.8%,其余為鋁。圖3-1鑄造鋁硅合金中含硅量變化對性能的影響曲線圖3.2.1.2 活塞結構的設計確定活塞的基本尺寸活塞頂部取為形燃燒室,這種燃燒室具有經(jīng)濟性好,容易 起動的特點。為了防止氣門與活塞相碰,在活塞頂部加工成凹坑。在火力岸外表面上加工有積碳槽?;钊捎脙傻罋猸h(huán),一道油環(huán),不僅保證

46、密封性,而且減少了活塞組的摩擦損失。第一道氣環(huán)為雙面梯形桶面環(huán),主要的作用是密封氣體。桶面環(huán)具有擠碎環(huán)槽側(cè)面間隙中的積碳和焦質(zhì)作用,防止環(huán)的熔著和結焦。另外,桶面環(huán)能夠保存油膜,改善磨合性,因此不易拉缸、拉毛。第二道氣環(huán)為內(nèi)切口扭曲環(huán)。向下運動時刮油能力很強,向上運動時外表面形成油契,主要的作用是布油。第三道氣環(huán)為螺旋彈簧脹圈組合油環(huán)。該環(huán)的上下唇內(nèi)外均有倒角,與缸套接觸面小,比壓大,刮油,密封作用很強。由于有螺旋彈簧脹圈,又增大了環(huán)與缸套間的比壓,使環(huán)對缸套失圓的適應性增強?;钊共繛橥靶?橢圓度為0.26。這種形狀的活塞能保證裙部有良好的潤滑條件及較高的承載能力。本設計活塞簡圖及各部分尺寸

47、之代號見于下圖,其主要尺寸與缸徑之比值可由下圖和下表看出。圖3-2活塞的主要尺寸表3.1 中小型高速柴油機活塞尺寸比例序號機 型國別缸徑x行程dxs(mm)功率/轉(zhuǎn)速ne/n(kw/rpm)活塞結構型式 活 塞 尺 寸 比 例 h/d一般值1.1h1/d0.55-0.85h2/d0.85-1.15h1/d0.15-0.20c1/d0.04-0.07/d0.07-0.15d1/d0.31-0.42l2/d0.35-0.41g/d0.028-0.05416p125zq中國125x1401692/2300鋁活塞、第一道為梯形環(huán)、有鋃圈132/125=1.05682/125=0.65579/1250.

48、63220.5/125=0.63210.5/125=0.08414/125=0.11446/125=0.36850/125=0.4045/125=0.03624100100x12044.1/2000鋁活塞1.200.730.710.200.0400.150.350.420.04036120120x140117.7/2000鋁活塞、第一道為半梯形環(huán)1.220.750.760.170.0540.080.380.380.03944125125x15255.2/1500鋁活塞噴油冷卻1.240.770.780.240.0400.120.380.380.06056130130x140147/2000鋁活

49、塞、第一道為半梯形環(huán)1.210.690.740.180.0500.070.350.350.03766150z150x160259.5/2000鋁活塞、第一道為梯形環(huán)1.200.720.740.190.0530.070.370.410.04776bb1日102x110106.7/3200鋁活塞1.100.610.650.190.0720.110.340.410.0298hf12l413西德120x125309/2500鋁活塞、振蕩冷卻第一環(huán)槽鋃座1.200.750.700.180.0690.370.360.0549cm403125x130235/2500鋁活塞1.100.700.700.190.

50、0800.120.360.340.03610soannlads-11瑞士127x145191.3/2200鋁活塞1.300.780.800.180.0790.120.370.390.04411volvdtd120a瑞士130x150242.8/2200鋁活塞、第一道環(huán)槽鋃環(huán)座1.340.800.850.220.0850.130.420.400.05412rd8日135x125195/2500鋁活塞1.010.610.620.170.090.340.300.03013b2蘇150x180268/2000鍛造鋁活塞噴油冷卻0.800.510.420.200.0330.080.280.370.033

51、根據(jù)活塞的主要尺寸與缸徑之間的比值關系,可以逐步確定活塞的各個尺寸。改善活塞熱負荷的措施根據(jù)大量的統(tǒng)計資料表明,對鋁硅合金活塞在保證了散熱的要求以后,強度總是足夠的(無內(nèi)部缺陷的情況下)。因此,這種活塞設計的出發(fā)點,首先是考慮散熱問題。根據(jù)熱平衡方程,為使活塞各處熱流強度相等,本設計活塞頂部厚度r設計成隨半徑r的增加而增加(以活塞中心線r=0),同時活塞內(nèi)腔采用較大的過渡圓角,以避免局部熱流量的增大,防止活塞局部溫度的升高,從而使整個活塞溫度場和各區(qū)域的熱流量分布均勻。另外,為了減小活塞從燃燒室中的吸熱量,降低活塞溫度,提高活塞頂?shù)哪蜔嵝裕驹O計采用了活塞頂面陽極氧化處理,氧化膜厚度為0.02

52、-0.05毫米。降低柴油機機油消耗率的措施 6p125zq型柴油機的機油消耗指標定為1.36克/千瓦小時,為了保證這一指標的實現(xiàn),必須從活塞組件的設計上采用一系列的措施加以保證。柴油機的機油消耗量,等于進入燃燒室燒掉的機油量,附著于零件的油膜、結炭以及滲漏損失的總合。大量統(tǒng)計資料表明,對于任何一臺高速的柴油機,差不多90%的機油耗量是由于機油上竄到燃燒室中燒掉的。所以,欲降低和控制機油的消耗,必須從兩方面采取措施加以控制。一是減少機油上竄,二是減少燃氣下躥。減少機油上竄的措施:(1)采用線膨脹系數(shù)小的過共晶鋁硅合金作為活塞材料,因此可以適當?shù)販p小裙部配缸間隙,以提高裙部的封油作用。經(jīng)反復試驗,

53、活塞裙部與缸套的裝配間隙定為0.16-0.20毫米。(2)采用螺旋彈簧脹圈油環(huán),以提高油環(huán)的切向彈力,進而改善油環(huán)的刮油性能。試驗證明,油環(huán)組裝后的綜合切向彈力的適當加大,對降低機油耗量有明顯的作用。(3)第二氣環(huán)除具有密氣作用以外,尚有刮油和布油作用。尤其對臥式柴油機更是這樣。因此從減少機油上竄出發(fā),加強第二氣環(huán)的刮油和布油作用,至關重要。為此,第二氣環(huán)采用帶有45錐面的內(nèi)階梯扭曲環(huán)。(4)活塞第一環(huán)岸與缸套的裝配間隙取最小值(本設計中取為0.5mm),以提高其封油能力。(5)減小第二環(huán)岸(油環(huán)槽上側(cè)面環(huán)岸)外圓尺寸,以便形成一個減壓區(qū);同時與油環(huán)槽下側(cè)面相交的裙部上邊緣設有較大的倒角(3x

54、200),而第一排泄油孔鉆在油環(huán)槽與倒角面上,使油環(huán)在缸壁上刮下的機油能暢快的流回活塞內(nèi)腔有助于減少機油上竄。 (6)考慮到臥式柴油機的特點,以及由非增壓變增壓以后,機油泵排量的增加,所以增加了活塞油環(huán)槽泄油孔的數(shù)量,由非增壓機型的每邊4孔增加到每邊7孔,直徑均為5,排油通道截面總面積有157.08毫米2,增加到274.89毫米2,這樣可以使油環(huán)刮下來的機油更順利地經(jīng)活塞內(nèi)腔進入油底殼,進而減少了機油上竄的可能性。(7)選擇適當?shù)幕钊h(huán)與環(huán)槽的配合間隙。(8)嚴格控制缸套和機體空的加工精度,尤其是缸套內(nèi)圓的橢圓度和縱向波紋度對機油耗量有很大影響,因此在缸套加工中特別強調(diào)衍磨要求。由于缸套裝進機體孔后,內(nèi)徑不留衍磨量,為防止缸套裝配變形,必須嚴格保證機體孔和缸套外圓的加工精度。減小燃氣下竄的措施:燃氣下竄可以使上竄的機油有更多的機會燒掉或使其品質(zhì)變壞,進而增加了機油的消耗量。(1)采用適當?shù)幕钊^部與缸套的配缸間隙,此間隙以不發(fā)生擦碰為原則,盡量取最小值,以防止燃氣下將。經(jīng)試驗,取最佳值為0.80-0.

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