对置活塞二冲程柴油机介绍
1992年，乌克兰马利切夫制造厂的6ТД-2正式被列装于T-84坦克，之后该型发动机经过强化改造后，新一代机型6ТД-3功率达到1103kW(1500ph－马力)，这两个发动机的主要性能指标见表1。
表1 乌克兰6ТД-2、6ТД-3发动机主要技术指标
主要系统构成为：曲柄连杆机构，传动机构，涡轮增压系统，燃料系统，调节和控制系统，润滑系统，冷却系统，进排气系统，带辅助起动装置的起动系统，紧急警告和发动机保护系统。
其结构特征为：
1)几何压缩比大约为18.5，实际压缩比为14.7~14.8；
2)气缸体、曲轴箱采用的材料是铝合金AL-5；
3)活塞的设计重点考虑了热负荷的问题，在组合活塞的顶部使用了耐热钢
20Kh25N20S2，有效阻止活塞铝体的过热，组合活塞的裙部使用了AK4-1铝合金；
4)活塞传力给连杆是通过活塞销和滚针轴承，滚针由耐热钢制造；
5)曲轴有两根，一个为进气曲轴，另一个为排气曲轴，曲轴之间通过主传动装
置连接，保证同步、同方向旋转，曲轴采用高强度合金模锻，并经过机加、渗氮和抛光工艺处理；
6)每个气缸配置4个喷油嘴；
7)两级离心式压气机，单级轴流涡轮；
8)油泵的最高供油压力为75MPa。
综合上述性能结构指标，可以看出：乌克兰发展的6ТД-2、6ТД-3，标定功率为883kW～1103kW，单位体积功率达到1096 kW/m3，处于世界领先水平。另
外，其在高速柴油机燃烧系统、布局与系统分析技术、耐高热负荷、低散热技术等单项技术领域也有明显的优势。
第二章 二冲程低速柴油机的 结构分析和主要部件 筒形柴油机的主要运动部件有 ________ 。 A .活塞、连杆 B .活塞、连杆和曲轴 C .活塞、十字头、连杆和曲轴 D .十字头、连杆和曲轴 十字头式柴油机的主要运动部件有 __________ 。 A .活塞、连杆 B .活塞、连杆和曲轴 C .活塞、十字头、连杆和曲轴 D .十字头、连杆和曲轴 大型低速柴油机的主要固定部件有 __________ 。 ①机体；②机架；③机座；④气缸体。 A .①+②+③ B .①+②+④ C .①+③+④ D .②+③+④ 筒形柴油机的主要运动部件有 ________ 。 ①机体；②机架；③机座；④气缸体。 A .①+② B .②+④ C .①+③ D .③+④ 通常中小型柴油机的机体是将 ________ 部件制成一个整体。 A .机座与机架 B .机架与气缸体 C .气缸体与机座 D .气缸体与油底壳 关于筒形柴油机的主要优点，不正确的是 ____________ 。 A .体积小 B .重量轻 C .结构简单 D .寿命长 机体通常是采用下述工艺制造的 _________ 。 A .铸造 B .焊接 C .锻造 D .螺栓连接 对于筒形柴油机为了减轻重量，其主要固定件可没有 ______________ A .机体 B .机架 C .机座 D .气缸体 十字头柴油机采用中隔板将 _________ 隔开。 A. 曲轴箱与油底壳 B .气缸与 油底壳 C .气缸与曲轴箱 D .气缸与扫气箱 允许采用滚动轴承作为主轴承的柴油机是 ____________ 。 A .中速机 B .高速机 D .都可以 A .气缸内燃气压力产生的作用力 B. 零部件质量在运动时产生的惯性力 0240 0241 0242 0243 0244 0245 0246 0247 0248 0249 0250 0251* 0252* 新型中速柴油机一般都采用 A .倒挂式主轴承、不设机座 C .正置式主轴承、不设机座 柴 油机的机械负荷主要来源于 A .气体压力 B .倒挂式主轴承、设机座 D .正置式主轴承、设机座 B .气体压力和惯性力 C .惯性为预紧力 D .往复惯性力 柴油机运转时承受的机械负荷主要来自于 ______________ 。 C .低速机
第三章各系统的设计及主要零部件的结构特点 3．1活塞组 活塞组包括活塞，活塞销和活塞环。它们在气缸里做往复惯性运动，活塞主要作用是承受气缸的气体压力，并将此力通过活塞销传给连杆，以次推动曲轴旋转。它还和气缸壁面一起活动构成密封装置，保证燃烧室的良好密封，这个功能是通过装在活塞头部环槽的一系列带开口的弹性活塞实现的。在高温，高负荷，高速和少量的机油消耗的情况下，它一方面要保证漏气量少，另一方面又要使摩擦损失不大，同时还要保证足够的耐久性。因此设计时要选用热强度好，耐磨，比重小，热膨胀系数小，导热性好，具有良好减磨性，工艺性的材料。目前制造活塞常用的材料有共晶铝硅合金，过晶铝硅合金和铝铜合金。设计选用共晶铝硅合金材料。 1、活塞设计的主要尺寸 [4] （1）活塞高度H： 根据《柴油机设计手册》，对于中小型柴油机而言，H/D范围在 1.0-1.1，而D=110mm，取H=113.5mm。在选择活塞高度时要注意在合理布置的情况下尽量选择小的活塞高度，如果转速越高，要使H越小，尽量减轻活塞重量，从而控制由于转速高而应引的惯性力的增大。（2）压缩高度H1： 根据《柴油机设计手册》，H1/D范围在0.6-0.8，取H1=67mm。HI=H5（换带高度）+H4（上裙高度）+h（顶岸高度）。在保证气环良好良好工作情况下，宜缩短H1高度，以便降低整机的高度尺寸。 （3）顶岸高度h（第一活塞环至活塞顶部距离）： 根据《柴油机设计手册》，对铝活塞h/D范围在0.07-0.20，取h=13.4mm。在保证第一道环可靠工作下，也要使h尽量小，降低活塞重量和高度，但h越小，会使第一道环的热负荷越高，。 一般第一道环的温度不应该超过240度，否则润滑油可能粘结甚至结碳，易使活塞环在活塞中失去活动性，散失了密封和传热的功能 （4）活塞环数目及排列： 根据《柴油机设计手册》，中速机气环3-4道，油环1-2道，取气环2道，油环一道。2道气环在上面，1道油环在气环下面。为了降低活塞和整台发动机的高度，减少惯性力和摩擦功率损耗，应该减少环数。 （5）环岸高度：
中重型发动机活塞设计 摘要:探讨活塞疲劳开裂及试验研究，结合活塞的材料等介绍活塞的发展趋势及结构特点、性能及试验等。 关键词:活塞类型；液态模锻；纤维强化；内冷通道；试验 1概述 中、重型发动机普遍采用增压技术，强化程度大，爆发压力高，对作为发动机“心脏”的活塞，提出了越来越高的要求。在过去的十几年中，平均有效压力在设计上持续升高，在最近的十年中将可能达到30bar。这直接导致了气缸组件最大缸压和热负荷的增加。在追求低燃油耗的情况下，缸压200bar的发动机已较为普遍。 活塞主要采用铝－硅共晶合金材料，面对日益苛刻的发动机负荷，其适用区域构成了一定的限制。活塞主要作用是将能源转化为负荷输出。由于热负荷过大而引起的活塞烧顶、开裂、拉缸、变形和异常磨损等热损坏时有发生。另外，由于热负荷不均匀所引起的热变形、热应力以及对材料的热强度、摩擦副冷却等的影响也大大的限制了重型发动机的发展，成为重型车发展的一大障碍。在设计开发过程中，有必要找出活塞的失效模式并针对这些失效模式作出分析，找出改进的方法，提高活塞的使用寿命、可靠性，促进内燃机的发展和完善。 2活塞主要失效模式 活塞三个主要易受破坏区域： （1）顶部－由于承受较高负荷产生裂纹及与燃料有关的作用引起的腐蚀。 （2）销座－由于高温下活塞材料表面承受较高的交变燃烧压力作用而引起裂纹。 （3）环槽－由于位置较高的一环槽设计承受较高负荷限制了传统的镍基环槽加强作用的应用。 针对以上活塞主要失效模式，一般从三个方向解决： （1）铝合金性能进一步提高 （2）材料选用锻铁或钢 （3）改进活塞结构设计 3活塞类型及材料的研究 为了更好的适应中速柴油机的要求，活塞专业厂家在活塞结构类型及材料研究方面已开展了大量的工作。 3.1铝基体内冷通道活塞 铝合金活塞带内冷通道技术从20世纪60年代后期成为主要的产品，并且发展成能
柴油机柱塞式喷油泵结构工作原理基础 喷油泵是柴油供给系中最重要的零件，它的性能和质量对柴油机影响极大,被称为柴油机的"心脏"。 ?一.功用、要求、型式 ?功用:提高柴油压力,按照发动机的工作顺序，负荷大小,定时定量地向喷油器输送高压柴油,且各缸供油压力均等。 要求：?（１)泵油压力要保证喷射压力和雾化质量的要求。?(2）供油量应符合柴油机工作所需的精确数量。 （3）保证按柴油机的工作顺序，在规定的时间内准确供油。?（4)供油量和供油时间可调正,并保证各缸供油均匀。（5）供油规律应保证柴油燃烧完全。 （6)供油开始和结束,动作敏捷,断油干脆,避免滴油。?类型：车用柴油机的喷油泵按其工作原理不同可分为柱塞式喷油泵、喷油泵- 喷油器和转子分配式喷油泵三类。?? 二.柱塞泵的泵油原理 柱塞泵的泵油机构包括两套精密偶件: 柱塞和柱塞套是一对精密偶件,经配对研磨后不能互换，要求有高的精度和光洁度和好的耐磨性,其径向间隙为0．00２～0.003mm
柱塞头部圆柱面上切有斜槽,并通过径向孔、轴向孔与顶部相通，其目的是改变循环供油量;柱塞套上制有进、回油孔,均与泵上体内低压油腔相通,柱塞套装入泵上体后，应用定位螺钉定位。?柱塞头部斜槽的位置不同,改变供油量的方法也不同。出油阀和出油阀座也是一对精密偶件，配对研磨后不能互换,其配合间隙为0.01 。 出油阀是一个单向阀,在弹簧压力作用下，阀上部圆锥面与阀座严密配合，其作用是在停供时,将高压油管与柱塞上端空腔隔绝，防止高压油管内的油倒流入喷油泵内。?出油阀的下部呈十字断面，既能导向,又能通过柴油。出油阀的锥面下有一个小的圆柱面，称为减压环带，其作用是在供油终了时,使高压油管内的油压迅速下降，避免喷孔处产生滴油现象。当环带落入阀座内时则使上方容积很快增大，压力迅速减小,停喷迅速。? 泵油原理 工作时,在喷油泵凸轮轴上的凸轮与柱塞弹簧的作用下,迫使柱塞作上、下往复运动，从而完成泵油任务,泵油过程可分为以下三个阶段。 ?进油过程
镇江高专 ZHENJIANG COLLEGE 毕业设计(论文) 基于柴油机拆装的零件设计与数控编程 Based on disassembly of parts engine design and NC programming 系名：机械工程系 专业班级： 学生姓名： 学号： 指导教师姓名： 指导教师职称： 二○一一年九月
目录 第一章R175A柴油机的工作原理 (1) 1.1 柴油机的概述 (1) 1.2 柴油机的工作原理 (1) 1.2.1 进气冲程 (2) 1.2.2 压缩冲程 (2) 1.2.3 燃烧膨胀冲程 (3) 1.2.4 排气冲程 (3) 第二章曲轴概述 (4) 2.1 曲轴的作用 (4) 2.2 曲轴的组成 (5) 2.2.1主轴颈 (5) 2.2.2连杆轴颈 (6) 2.2.3曲柄 (6) 2.2.4自由端（前端） (6) 2.2.5功率输出自由端（后端） (6) 第三章曲轴的加工工艺 (7) 3.1 一般曲轴的加工工艺 (7) 3.2 零件设计与工艺分析 (8) 3.2.1零件材料选择 (8) 3.2.2零件几何尺公差及技术要求的确定 (9) 3.3 确定生产类型 (10) 3.3.1确定毛坯种类 (10) 3.3.2确定铸件余量及形状 (10) 3.4 曲轴加工工艺过程设计 (10) 3.4.1选择表面加工方法 (10) 3.4.2确定工艺过程方案 (11)
3.5选择加工设备与工艺装备 (13) 3.5.1选择机床 (13) 3.5.2选择夹具 (13) 3.5.3选择刀具 (13) 3.5.4选择量具 (14) 3.6 确定工序尺寸 (14) 致谢 (18) 参考文献 (19)
柴油发动机活塞失效分析 材料科学与工程学院金属材料工程专业笑嘻嘻 指导教师：学习 1.前言 柴油机作为各种机械的动力装置，活塞是其主要配件之一，由于它在气缸内以高速度作不匀速往复运动，且又在高温、高压和液体润滑困难等条件下工作，所以是一种容易磨损的配件。在一般正常使用情况下，只有在柴油机大修时才更换新活塞。活塞主要失效形式有：环岸断裂，严重时整圈脱落；环槽，销座和裙部的严重磨损；销座内侧上部出现裂纹以及燃烧室边缘烧蚀【1】。 在实际工作中，活塞除了正常磨损外，还有早期损坏失效的可能。如其顶部与气门相碰形成印痕、活塞被捣碎及活塞顶部被顶出一个锥坑等【2】。柴油机因运转不正常，排气声音显著变化而停车后，若正转不动，反转易，则极有可能发生上述故障，至于故障产生的原因，可能多种多样的，但归纳起来，不外乎使用、维修不当所致。 2.柴油发动机活塞的主要失效形式 2.1环槽的磨损 钢顶铝裙活塞在运行中经常出现活塞环槽严重磨损的情况，尤其是货运车更加突出，其原因主要有：首先是活塞环与缸套的匹配不好，故寿命太短．随着大修间隔时间的延长，特别是激光淬火缸套的使用，使与之配对的活塞环更不耐磨，活塞环后期已进入剧烈磨损阶段，活塞环组已不能正常封气、控油，机油消耗明显上升，这样就会使活塞环、活塞环槽及缸套剧烈磨损。另外，空气及机油滤清器的滤清效果不佳，机油没有按规定更换，机油内磨料过多，大修间隔时间过长，发动机高速、重载、柴油机运行条件恶化，喷油器雾化不良，燃烧质量差等都是加速活塞环槽、缸套和活塞环磨损的因素【3】。 2.2活塞顶部开裂 活塞顶开裂主要是由于柴油机载荷反复变化而产生的热应力循环，气缸内燃烧压力周期
2100柴油机（机体）设计 摘要 的画风客家话防空洞三角枫林科所经费连锁店开进发电量四克己复礼快速地方军林科所定界符开连锁店经费林科所就弗里敦思考分解力快速定界符卢萨卡定界符林科所定界符离开毒素就弗里敦看三角枫来扩大三角枫连锁店克己复礼可的松经费卢萨卡定界符连锁店经费三角地方离开定界符开绿灯经费独立思考。 的画风客家话防空洞三角枫林科所经费连锁店开进发电量四克己复礼快速地方军林科所定界符开连锁店经费林科所就弗里敦思考分解力快速定界符卢萨卡定界符林科所定界符离开毒素就弗里敦看三角枫来扩大三角枫连锁店克己复礼可的松经费卢萨卡定界符连锁店经费三角地方离开定界符开绿灯经费独立思考。 的画风客家话防空洞三角枫林科所经费连锁店开进发电量四克己复礼快速地方军林科所定界符开连锁店经费林科所就弗里敦思考分解力快速定界符卢萨卡定界符林科所定界符离开毒素就弗里敦看三角枫来扩大三角枫连锁店克己复礼可的松经费卢萨卡定界符连锁店经费三角地方离开定界符开绿灯经费独立思考。 关键词：
ABSTRACT The fuel injection system of diesel engines is of great importance since it ontrols the combustion mechanism. The rate of injection and the speed of injected fuel are important parameters for engine operation, controlling the combustion and pollutants formation mechanisms. A fuel injection system simulation capable of predicting the performance of the injection system to a good degree of accuracy has been developed. The simulation is based on a detailed geometrical description of the injection system and in modeling each subsystem as a separate control volume. The simulation starts at the driving mechanism of the fuel pump and describes all parts of the system pump chamber, delivery valve, delivery chamber, connecting pipe and injector. The components of the system are put together and interact as they do in reality. From the cam geometry an analytical expression is derived that gives the pump piston lift as a function of the engine crank angle. The equations of continuity and momentum are solved using the method of characteristics inside the pump chamber using a constantly moving mesh with boundary conditions derived from the motion of the plunger, while up to now most researchers considered the pressure inside the pump chamber uniform. KEY WORD：researchers，considered，inside，chamber
柴油机活塞烧顶故障原因浅析 时间:2010-03-07 18:19来源:未知作者:cndeser 点击: 746次 柴油机在使用的过程中活塞烧顶是常见的现象，本文将主要从以下几个方面讲述柴油机活塞烧顶的原因，希望用户在使用柴油机时加强维护，使柴油机一直保持良好的状态。柴油机活塞烧顶的主要原因： 1.喷油器滴油或者雾化不良，柴油机内燃油长时间再活塞顶部燃烧， 柴油机在使用的过程中活塞烧顶是常见的现象，本文将主要从以下几个方面讲述柴油机活塞烧顶的原因，希望用户在使用柴油机时加强维护，使柴油机一直保持良好的状态。柴油机活塞烧顶的主要原因： 1.喷油器滴油或者雾化不良，柴油机内燃油长时间再活塞顶部燃烧，造成活塞顶部高温，从而使活塞烧顶。 2.柴油机活塞严重磨损或者断裂机油上窜，导致活塞烧顶。 3.选择了劣质润滑油，加速了柴油机汽缸磨损，曲轴箱废气压力增大，燃烧室内积碳增多，从而导致活塞烧顶。 4.柴油机各缸供油量和供油时间不均匀，使部分汽缸燃烧过程恶化，形成积炭或者严重后燃，柴油燃烧的热量使部分汽缸内的活塞顶温度过高，导致柴油机材料热疲劳而烧熔，导致活塞烧顶。 5.活塞缸套质量有问题，如果柴油机的活塞在铸造时存在气孔、疏松、微裂纹、夹渣等缺陷，在高温高压作用下，这些缺陷就会成为疲劳源而导致活塞疲劳损坏；活塞中的夹渣首先熔化，造成活塞烧熔。所以柴油机在选择活塞时一定要注意选用原厂或质量过硬的活塞。 6.活塞顶间隙不当，装配柴油机时，如果活塞顶间隙调整不当，就会影响柴油机的压缩比，导致活塞拉缸或者活塞烧顶，这就要求柴油机在装配时要严格按照要求调整。 7.超负荷的柴油发动机转速运行很长一段时间，或坏的发动机冷却。活塞有一个长期热应力和机械应力，容易疲劳消融。 8.活塞环损坏或折断。活塞环损坏或折断导致活塞环装配不能密切缸壁，活塞顶部不能散去大规模的热量，而且还导致窜高温气体，其结果是顶端活塞和活塞环槽过热而烧融。 发动机，特别是柴油机，拉缸和活塞烧顶是较为常见的故障之一。发动机（柴油机）拉缸和活塞烧顶大多发生在活塞顶部和第一、二道活塞环槽处，损坏形式主要有顶面烧熔、穿孔、麻坑和顶部周围处的键槽状缺口、塌陷。活塞烧顶将导致高温燃气窜入曲轴箱、加速润滑的氧化变质、汽缸密封性变差、压缩比下降、
摘要 柴油机在现代动力机械中起着重要的作用。为了解和研究柴油机的总体结构及其动力性能，本次毕业设计涉及到“4110型柴油机总体设计”。文中详细地阐述了柴油机的机体组件、活塞连杆机构、配气机构、燃油系统、润滑系统、冷却系统、电气系统等七大系统的设计重点。理解柴油机工作原理、过程，并参照4110型柴油机原型及主要参数进行了柴油机的总体布局设计。通过热力、动力计算及使用情况的分析，对4110型柴油机提出了合理的建议并进行改进。经过改进，柴油机的动力性能和经济性能得以提升，以适应需求。此次毕业设计的选题意义在于提倡使用动力性能更好和节能环保的柴油机。 关键词：4110；柴油机；总体设计；改进；性能
Abstract Diesel engine plays an important role in modern power machinery. In order to make a further research of diesel engine, this paper is mainly concerned with the system design of 4110 type diesel engine. It is within the significant designing of airframe components、piston and crank mechanism、modified atmosphere mechanism、fuel system、lubricating system、cooling system and electrical system in detail. With the better understanding of diesel engine working principle and process or 4110 type diesel engine primary form and main parameters, the general layout design can be conducted as soon as possible. What is more, through the analysis of heat calculation、power calculation and uers′ feedback, reasonable su ggestions for the 4110 type diesel engine are put forward and then improved. As a result, power performance and economic performance are enhanced to meet demand for use. The important significance presented in this paper lies in advocating to use better power performance、energy conservation and environmental protection in diesel engine. Key Words：4110; diesel engine; system design; improvement; performance
一、概述 在本次实习的船舶为散货船，在甲板上分别有锚机，绞缆机，救生艇等机械。在机舱中则有主机，锅炉，油水分离器，发电机，应急发电机，分油机，空气压缩机，造水机等重要机器，当然还有各种泵，如离心泵，往复泵，齿轮泵等。对于各种重要机器，我们可以在机舱集控式对各机器的压力等参数进行控制检查。当然我们还有舵机房等，当在机舱集控室不能使用时我们可以进行各种手动操作。实习对于轮机工程专业技术的学生来说很重要的一个教学环节，将书本上的理论联系到实际中去。机舱是船舶的动力输出中心，但柴油机却是机舱的心脏，它负责船舶的大部分动力输出设备，为其提供能源，使其能正常运行。所以，机舱值班不仅仅能使船舶能正常的航行，也是船舶安全航行的重要保障，尤其柴油机的正常运行更是其中的重点。在机舱中，大型的船舶设备很重要，但也不能忽视小型设备，如滤器，它能过滤燃油中的杂质，使设备能更好的运转。虽说实习生很累，但实习这段期间却是我们能更好的掌握各种设备各种技术各种理论使其能更好的融合在一起的黄金时光，这也是我们以后的基础。初次上船，我们对所有机器都不熟悉，一个机器里能有很多设备，一个设备里又有各种功能，不过我们应该去了解他们，学习它们的作用，坚持不放过每一次的学习机会，使我们能掌握更多的知识。 船舶柴油机是船舶中一种不可缺少的设备，它分有五大系统：燃油系统，滑油系统，空气系统，淡水冷却系统，海水冷却系统。它有单杠，多缸柴油机之分。同时又有二冲程，四冲程柴油机，其中，二冲程柴油机换气质量不如四冲程柴油机，但二冲程柴油机功率比四冲程柴油机大。
二、主机柴油机 （一）二冲程柴油机 通过活塞的两个冲程完成一个工作循环的柴油机称为二冲程柴油机，油机完成一个工作循环曲轴只转一圈，二冲程柴油机与四冲程柴油机基本结构相同，主要差异在配气机构方面。二冲程柴油机没有进气阀，有的连排气阀也没有，而是在气缸下部开设扫气口及排气口；或设扫气口与排气阀机构。并专门设置一个由运动件带动的扫气泵及贮存压力空气的扫气箱，利用活塞与气口的配合完成配气，从而简化了柴油机结，在四冲程柴油机中，活塞走四个冲程才完成一个工作循环，其中两个冲程(进气和排气)，活塞的功用相当于一个空气泵。在二冲程柴油机中，曲轴每转一转，即活塞每两个冲程就完成一个工作循环，而进气和排气过程是利用压缩及工作过程的一部分来完成的，所以二冲程柴油机的活塞没有空气泵的作用，为了排除燃烧后的废气，并把新鲜空气充满气缸，必须在柴油机上安装专用的扫气泵(增压器)。 (二）二冲程柴油机工作原理 二冲程柴油机的一个工作循环是在曲轴旋转一圈内完成的。即实现进气、压缩、膨胀和排气这四个步骤是在３６０°曲轴转角内完成的。这种柴油机的压缩和膨胀是一个比较完整的活塞行程，所以称为二冲程柴油机。而进气和排气则是在膨胀过程结束和压缩过程开始前的很短的时间内（先排气、后进气，并有进排气重叠）完成的。 （1）扫气及压缩冲程： 排气口关闭时，气缸中的空气就开始被压缩。当压缩至上止点前点时，喷油器将燃油喷入气缸，与高温高压的空气相混合，自行着火燃烧。
100系列柴油机活塞设计 前言 活塞是发动机中的主要配件之一，它与活塞环、活塞销等零件组成活塞组，与气缸盖等共同组成燃烧室，承受燃气作用力并通过活塞销和连杆把动力传给曲轴，以完成内燃发动机的工作过程。由于活塞处于一个高速、高压和高温的恶劣工作环境，又要考虑到发动机的运行平稳及耐用，因此要求活塞也必须要有足够的强度和刚度，导热性好，耐热性高，膨胀系数小（尺寸及形状变化要小），相对密度小（重量轻），耐磨及耐腐蚀，还要成本低。由于要求多而高，有些要求互相矛盾，很难找到一个能够完全满足各项要求的活塞材料。现代发动机的活塞普遍用铝合金制造，因为铝合金材具有密度小，导热性好的突出优点，但同时又有膨胀系数比较大，高温强度比较差的缺点，这些缺点只能通过合理的结构设计以满足使用要求。所以，发动机的质量优劣，不但要看采用的材料，同时也要看设计的合理性。 1活塞概述 活塞是发动机的“心脏”，承受交变的机械负荷和热负荷，是发动机中工作条件最恶劣的关键零部件之一。活塞的功用是承受气体压力，并通过活塞销传给连杆驱使曲轴旋转，活塞顶部还是燃烧室的组成部分。 1.1 活塞的工作条件 活塞在高温、高压、高速、润滑不良的条件下工作。活塞直接与高温气体接触，瞬时温度可达2500K以上，因此，受热严重，而散热条件又很差，所以活塞工作时温度很高，顶部高达600～700K，且温度分布很不均匀；活塞顶部承受气体压力很大，特别是作功行程压力最大，汽油机高达3～5MPa，柴油机高达6～9MPa，这就使得活塞产生冲击，并承受侧压力的作用；活塞在气缸内以很高的速度(8～12m/s)往复运动，且速度在不断地变化，这就产生了很大的惯性力，使活塞受到很大的附加载荷。活塞在这种恶劣的条件下工作，会产生变形并加速磨损，还会产生附加载荷和热应力，同时受到燃气的化学腐蚀作用。1.2活塞的功用 活塞的功用是承受气体压力，并通过活塞销传给连杆驱使曲轴旋转，活塞顶部还是燃烧室的组成部分。
目录 一、概述 1、毕业设计的选题依据 (1) 2 、设计的内容 (1) 二、X2105增压型柴油机总体设计选型 1、总体方案布置设计 (2) 1、机体和油底壳的设计 (3) 2、气缸盖和燃烧室的设计 (4) 3、活塞组的设计 (5) 4、连杆组的设计 (6) 5 、曲轴飞轮组总体设计及轴承设计 (8) 6 、配气机构的设计 (9) 7 、燃油供给与调节系统的设计 (10) 8 、润滑系统的设计 (11) 9 、冷却系统的设计 (13) 10 、起动系统的设计 (14) 11 、废气涡轮增压 (15) 三、参考文献
一概述 1、选题的依据及意义 柴油机的发展，已有八十多年的历史.通过这一长期的不断改进和提高，以及发展到了比较完善的地步。由于它的热效率高，适应性好，功率范围广，已广泛应用于农业，工业，交通运输业和国防建设事业。因此柴油机的发展，对国名经济和国防建设都具有十分重要的意义。 X2105柴油机多应用于农业方面，有可靠耐用、维修方便、适用面广等特点。 2、设计的内容 近几年来，由于农业的迅速发展，农用发动机也随着蓬勃发展，这给农用柴油机带来了无限商机。但与此同时，原来的农用柴油机，由于体型笨重，振动大，噪声响，排放也较差，已不适合当前经济发展和客户需求。此时客户普遍需求一种振动小，噪音低，排放好，体积小，功率大，结构紧凑，起动好，烟度小，燃油消耗率低的农用柴油机，同时该机型也可用于小型发电机组的配套。基于此，提出X2105型柴油机的增压改进设计，本设计任务主要是进行发动机总体设计和曲轴设计，以达到预期设计要求。 1、设计要求 （1）预期达到的X2105增压柴油机的性能指标为 型式：直列、水冷、四冲程、直喷式进气方式:废气涡轮进气增压 气缸数：2 缸径×行程（mm）：105×120 12小时标定功率/转速（kw/r/min）：22/1500 标定工况燃油消耗率（g/kw.h）:<230 机油消耗率（g/kw.h）：2.04 （3）在满足上述性能指标的前提下进行X210型柴油机的总体设计。 （4）在总体设计的基础上进行曲轴的详细设计。 三、X2105增压柴油机总体设计选型 1总体布置方案设计 总体布置设计上以燃烧室为核心协调处理气缸盖和配气机构布置，以运动件为核心协调处理曲柄连杆机构的形状和储存，以及机体的结构安排。从自由端看喷油泵和进气管布置在右侧，起动机、发电机、及排气管布置在左侧，水泵和风扇布置在机体前端，皮带轮靠张紧轮张紧，飞轮端带功率输出装置。凸轮轴采用上置式布置，运动件少，往复运动质量较小，刚度最大，能量损失小。气门采用顶置式布置，齿轮传动室包括四个齿轮，分别是曲轴正时齿轮、机油泵齿轮、喷油泵齿轮和惰轮。前端由齿轮传动室和油底壳上攻六个螺钉与前桥托架相连。进排气管的布置有利于气缸盖进排气道的设计，也便于拆装。飞轮壳和曲轴后油封盖布置后端飞轮带有功率输出装置，机油泵布置在机体底面上，有助于吸油。
发电机 { 直流发电机、交流发电机 { 同步发电机、异步发电机(很少采用)交流发电机还可分为单相发电机与三相发电机。 由轴承及端盖将发电机的定子，转子连接组装起来，使转子能在定子中旋转，做切割磁力线的运动，从而产生感应电势，通过接线端子引出，接在回路中，便产生了电流。 直流发电机的工作原理 直流发电机的工作原理就是把电枢线圈中感应产生的交变电动势，靠换向器配合电刷的换向作用，使之从电刷端引出时变为直流电动势的原理。 电刷上不加直流电压，用原动机拖动电枢使之逆时针方向恒速转动，线圈两边就分别切割不同极性磁极下的磁力线，而在其中感应产生电动势，电动势方向按右手定则确定。这种电磁情况表示在图上。由于电枢连续地旋转，，因此，必须使载流导体在磁场中所受到线圈边ab和cd交替地切割N极和S极下的磁力线，虽然每个线圈边和整个线圈中的感应电动势的方向是交变的．线圈内的感应电动势是一种交变电动势，而在电刷A，B端的电动势却为直流电动势(说得确切一些，是一种方向不变的脉振电动势)。因为，电枢在转动过程中，无
论电枢转到什么位置，由于换向器配合电刷的换向作用，电刷A通过换向片所引出的电动势始终是切割N极磁力线的线圈边中的电动势，因此，电刷A始终有正极性。同样道理，电刷B始终有负极性，所以电刷端能引出方向不变的但大小变化的脉振电动势。如每极下的线圈数增多，可使脉振程度减小，就可获得直流电动势。这就是直流发电机的工作原理。同时也说明子直流发电机实质上是带有换向器的交流发电机。 铁芯具有吸引磁力线的作用（因为其磁阻很小），发电机电枢线圈是放在定子铁芯槽中的，磁场N-S的磁力线将被吸引，穿过定子铁芯后闭合。磁场的磁力线转动时，也就被电枢线圈切割了，自然就产生了电动势和电流。 异步电机一般定子通电，转子有感应电势，所以我们也称异步电机为感应电机。转子的转速与同步转速总是有一定的差异，这才叫异步电机的。 同步电机是定转子都要通电，而且转子的转速与同步转速一直是一样的，所以叫同步电机。
X1100柴油机（机体）设计 摘要 本次毕业设计主要研究如何提高单缸柴油机的性能，在X195型柴油机的基础上做出相应的改进，在尽可能轻巧的前提下，以提高柴油机性能，满足市场的需要。针对X195型柴油机的动力性不足，采用扩大刚劲和增大行程的的方法来改善其动力性；并对改进后的柴油机进行强化措施，以弥补动力性提高后带来的发动机受力过大的问题。经过参考文献、并小组讨论后，决定把缸径由95mm增大到100mm，形成由原来的115mm增大到120mm，即改进为X1100型柴油机。首先需要对改进后的机型进行热力计算，得到其各种经济技术指标和示功图，然后进行动力计算，得到其各种动力性能指标；其次，要进行曲柄连杆机构与机体最小工作间隙的校核等；再次，开始进入总体设计阶段与主要零部件的改进；最后，要进行压缩比校核、气门活塞是否相碰，是否相碰、曲轴平衡计算等。 本说明书完成了其中的一部分工作，主要完成了对X195型柴油机热计算、机体最小见习的校核和机体的设计。计算得到了X195型柴油机的各种经济技术指标和示功图；校核得到了曲柄连杆机构与机体最小工作间隙，并画出琵琶线；根据动力计算的结果对机体受力较大的位置进行了分析并对其进行了加强；完成了机体和相关零部件的设计。 在柴油机设计改进的过程中，需要综合考虑多方面的因素和影响。其中热计算参数的选择在参考原机型和有关文献后，由小组讨论后定出。根据热计算所得结果和最小间隙校核所得的结果，再加上其他同学提供的动力计算的结果和各个机构的尺寸，认为把X195型柴油机改进为X1100型柴油机是可行的。 关键词： X1100，柴油机，机体，热计算，校核 THE DESIGN OF X1100 DIESEL ENGINE (CYLINDER) ABSTRACT T his design is focusing on that how to improve the performance of the single diesel engine. Doing something better based on the X195 to meet the need of lighter weight and the market. Taking the lack of X195’s dynamic into account, the cylinder diameter is magnified and the distance of piston is enlarged to improve it, and the cylinder is enhanced to make up the oversize of the force
柴油机活塞设计计算与分析 来源：作者：时间：2010-05-17 [ 摘要 ] 应用ANSYS软件对柴油机重要部件—活塞原结构及其改进后的方案进行三维有限元分析。首先，对活塞进行热分析，得到它的温度场分布情况，并在此基础上计算其不同工况下的综合应力场. 分析结果表明：新方案活塞的强度、刚度以及可靠性均优于原结构。 [ 关键词 ]柴油机；活塞；有限元分析；温度场 Comparative Analysis on New and Old Piston of 16V280ZJH Di esel . [ Abstract ] By using software ANSYS，three-dimensional FEA is a pplied to the piston，an important parts of diesel，when it is in its original form and its modified structure. Fi rst of all，the thermal analysis is presented and the tem perature distribution of the piston is obtained. Based o n this condition，the integrative stress field is compute d in various working performanc e o f the piston. The resu lts of this analysis indicate that the strength，rigidity and reliability of the new structure of the piston are b etter than its original form. [ Keyword ] Diesel；Piston；FEA； temperature field 1前言 活塞是柴油机的主要受热零件，工作时，处于高温、高压、高负荷的恶劣环境下，经受周期性交变的机械负荷和热负荷的作用，容易发生故障。因此，活塞的结构是否合理，热负荷分布是否均匀，强度和刚度是否满足设计要求，一直是设计人员在柴油机研发和改进中十分关注的热点问题。 我厂16V280ZJH型大功率柴油机原活塞，在运用中暴露出可靠性严重不足的缺陷。为提高活塞的可靠性，保证柴油机整机的使用寿命，我厂针对出现的问题，对活塞原进行改进，开发出了新结构的柴油机活塞。为验证改进后的效果，并为活塞的进一步改进和优化提供依据，我们应用大型分析软件
摩托车发动机构造原理照片图解 气缸、活塞： 6-2 气缸的另一视角图 GY6气缸如图6-1所示。我们从图6-1可以看到，在气缸体边上有槽（或叫正时链条通道），正时链条从此通过到达气缸头，其中还要安装链条的导板片（图6-3a）、链条张紧器（图6-3b）。图6-1中我们可以看到气缸正前方有一个孔，它是用来安装正时链条的链条调整器总成的，链条调整器总成如图6-3所示。当正时链条发生磨损松动及异响时，我们可以通过链条调整器来对其进行一定的调整。 6-3a 导板片图6-3b 链条张紧器 6-3 GY6链条调整器总成 我们在前面已经了解过曲轴箱，在实际的安装中，图6-1所示的气缸，应该是反过来朝下安装在曲轴箱上的。在图6-1中，气缸中间圆形的缸套部分，就是活塞在气缸中上下运动的空间。我们没有找到GY6活塞的专门图片，但图6-4给出了一些活塞的照片，图6-5给出了一组活塞环的照片。 6-4 一组活塞图片图6-5 一组活塞环图片 见图6-4，活塞上有环槽部，用来安装活塞环。活塞环分气环、油环。GY6有二道气环，一道油环。气环是用来防止燃烧室气体进入曲轴箱，而油环是用来防止润滑机油窜入燃烧室的。在这里给大家提一个问题，为什么活塞顶部有两个倾斜凹坑？你想一想吧，答案是：避免活塞位于气缸上止点时与进排气门相撞而设置的。国产上述GY6配件零售价格：缸体大约是￥200多块，国产的活塞价格大约是￥40左右，活塞环￥70左右。合资的和进口的就贵许多，甚至数倍。 BH GY6强制风扇：在上述的文章中，我们看到了躲在屁股下座垫下发动机里的某些真面目，但是也许会有超级菜鸟问，我还是看不到呀！是的，气缸头和气缸是被包围起来的，像巴基斯坦的妇女，永远戴着一层面纱，这个面纱就是：发动机风扇导风罩，如图7-1所示。图7-2是风扇盖。图7-3是各种冷却风扇。 7-1 风扇导风罩图7-2 风扇盖 7-3 各种冷却风扇 在上文中我们看到了气缸头、气缸的图片，为了带走燃烧产生的大量热量，我们可以看到它们外周覆盖的巨大散热片，但是还是不行啊，热啊，于是就用塑料罩包起来，用风扇不停地吹，塑料罩的功用就是形成冷却气流流动的气道。风扇是固定在右曲轴箱盖上，和磁电机转子一同运动旋转，一刻不停地吹向气缸、气缸头。 连杆、曲轴：
第1章概述 机械手是模仿人手的部分动作，按给定程序、轨迹、和要求实现自动抓取，搬运或操作动作的自动化机械装置。在工业中应用的机械手称为“工业机械手”。 工业机械手由执行系统、驱动系统和控制系统组成。执行系统又可分为抓取，送放和机身三部分，如图1.1所示 1-执行系统 2-控制系统 3-驱动系统 a-手爪 b-手腕 c-手臂 d-机身 e-行走装置 图1.1机械手的组成 1.1执行系统 执行系统是直接握持物件实现所需的各种运动的机械部分，它包括以下机构 （1）抓取机构抓取机构又称手部或手爪，是机械手直接与被抓取物件接触并施加约束和加紧力的部分。 （2）送放机构送放机构是执行系统中将被抓取物件送放到目的地的机械部分。它主要由手臂、手腕、行走装置等部分组成。 手臂是用来支撑腕部和手部并改变被送放物件的空间位置的。它是机械手的主要运动部件。 手腕主要是用来调整和改变被送放物件的方位，并连接手臂和手指。 行走装置的主要作用是扩大机械手的送放范围，以适应远距离操作的需要。 （3）机身机身是机械手中用来支撑送放机构的部件，也是安装驱动系统，控制系统的基础部件。 1.2 驱动系统
机械手的驱动系统是为执行系统各部分提供动力的装置。驱动系统可分为液压传动、气压传动、电力传动和机械传动等多种形式。液压驱动系统主要由油泵，油缸，油压阀机管路组成。 1.3 控制系统 机械手控制系统的功用是通过对驱动系统的控制使执行系统按照规定的要求进行工作，并检测其工作位置正确与否。它主要包括程序控制和位置检测等部分. 程序控制装置指挥机械手按规定的程序进行运动,并记忆人们给予机械手的指令信息(如动作顺序,运动轨迹,运动速度,运动时间等),同时按其控制系统的信息对执行系统发出指令,必要时它还可对机械手的动作进行监视,当动作有错误或发生故障时,即发出报警信号. 信息检测装置主要用来控制机械手执行系统的运动位置,并随时竟执行系统的实际位置反馈给控制系统,并与设定的位置进行比较,然后通过控制系统进行调整,从而使执行系统以一定的精度达到设定位置.
柴油机活塞环拆卸与装配 活塞环拆卸： 1、简介 活塞环是装于活塞环槽内具有弹性的金属圆环，是柴油机燃烧室的组成零 件之一，具有保持活塞与气缸套之间的有效密封作用和将活塞热量传递给气缸壁的散热作用，以及调节气缸润滑油的作用。按其功用不同可分为气环（压缩环、密封环）和油环（刮油环）两种。 在十字头式柴油机里，气缸采用专门的润滑机构进行润滑，所以一般只装压缩环，没有刮油环，而另设有承磨环。 气环：主要作用是防止气缸中的气体漏泄和将活塞上的部分热量传递给气缸。并起支撑活塞的作用。以上这些作用中密封作用尤其重要，对于冷却式活塞埸是如此。压缩环的密封作用是靠环本身的弹性将环压紧在缸壁上，间隙很小，形成第一次密封。由于间隙节流在环的上下平面和内侧产生不平衡的气的体力，将环进一步压紧在缸壁和环槽上，形成第二次密封。值得注意的是：第二次密封是建立在第一次密封的基本上的，若环的弹性消失，第一次和第二次密封将均不存在。通常为了保证密封可靠，均安装多道气环，如4～5道气环油环：筒形活塞式柴油机，活塞和气缸套之间是靠飞溅来和滑油进行润滑的。由于飞溅到气缸壁上的滑油一般较多。而且气环会通过泵油作用把滑油泵入燃烧室，这不仅增加了滑油的消油量，而且还会污染活塞、气缸、气阀和排气管道。因此在气环下面安装1～3道刮油环，调节气缸壁面上的滑油以保证良好的气缸润滑，油环工作时在是运动中将油刮下，并把气缸壁上多余的滑油，经环上的泄油孔和环槽上的泄油孔排回曲轴箱 承磨环：十字头式柴油机专门为活塞与气缸的磨合而设置的承磨环（超短裙活塞不设置，短裙活塞设置1～2道承磨环，长裙活塞设置2～4道承磨环）。承磨环在运动中