毕业设计--配气机构的设计
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成人与继续教育学院毕业设计(论文)课题大众帕萨特W8型汽车发动机制造工艺分析专业机械设计学历层次本科学生姓名韩璐学生学号*********指导教师姚国强接受任务日期:年月日完成设计(论文)日期:年月日学生姓名:韩璐班级:10机械设计S1毕业设计(论文)任务书一、毕业设计(论文)的任务和具体要求:摘要:改革开放以后中国的车辆分布发生了本质的变化车辆的社会化和私家车的大量发展使汽车维修业走向社会化并促使汽车维修业从产品型行业向服务型行业过渡按照市场化的要求形成了一个社会化的、资金和技术密集型的、相对独立的行业。
分析我国汽车维修行业的现状以及汽车维修行业的发展方向从而总结出日后汽车维修行业人才所应具备的能力。
而发动机是汽车最重要的组成部分,是汽车的核心部件之一由于高负荷、高参数发动机的工况条件更加苛刻引起发动机机件的损伤和失效从而影响发动机的可靠运行。
要认识发动机,首先就要了解发动机的构成,并知道它的生产工艺、生产材料及制造的方法。
发动机是汽车的心脏,只有先了解发动机,才能更好的驾驭汽车。
[关键词] 1、发动机的构成2、生产过程和工艺过程3、加工流程及其工艺分析【Key words】:1、The consist of engine. 2、The production process and the process3、Analysis of machining processes and process二、毕业设计(论文)说明书应包含的内容目录摘要 (2)关键词 (2)一、W8型汽车发动机的构成-------------------------------------------------------------4二、W8型汽车发动机的成产过程和工艺过程---------------------------------------7三、W8型汽车发动机的加工流程及其工艺分析----------------------------------12 结束语 (13)参考文献 (15)三、毕业设计结束应提交的内容:四、其他要求:五、毕业设计(论文)的期限:自年月日至年月日指导老师(签字)日期毕业设计(论文)说明书(一)毕业设计(论文)题目:大众帕萨特W8型汽车发动机制造工艺分析Analysis of the Volkswagen Passat W8 automobil e engine manufacturing process(二)毕业设计(论文)要解决的问题和使用的原始数据:1、W8型汽车发动机的构成2、W8型汽车发动机的生产过程和工艺过程3、W8型汽车发动机的加工流程及其工艺分析(三)毕业设计(论文)的内容:一、W8型汽车发动机的构成发动机是将某一种型式的能量转换为机械能的机器,其作用是将液体或气体燃烧的化学能通过燃烧后转化为热能,再把热能通过膨胀转化为机械能并对外输出动力。
毕业设计说明书配气机构(气门组)的设计姓名: 刘威振所属院校:开封大学专业: 汽车制造与装配技术班级: 11级汽车制造与装配技术学号:2011061666目录摘要----------------------------------------------------------------------4一、配气机构优化设计的目的及意义-----------------------------------------5二、配气机构简介---------------------------------------------------------6(一)配气机构概述----------------------------------------------------6(二)配气机构采用的新技术--------------------------------------------7 (1)顶置凸轮轴技术-----------------------------------------------7(2)多气门技术---------------------------------------------------8 (三)发动机配气机构可变技术------------------------------------------8(1)可变气门正时配气机构(VVA)------------------------------------8(2)可变进气系统-------------------------------------------------9(3)可变配气相位------------------------------------------------10(4)可变气门升程------------------------------------------------10(5)可变进气涡流强度--------------------------------------------11 三、气门的布置形式-------------------------------------------------------12(一)气门顶置式配气机构---------------------------------------------12(二)每缸气门数及其排列方式-----------------------------------------13 (三)气门间隙-------------------------------------------------------13四、配气定时工作原理-----------------------------------------------------14五、配气机构的组件-------------------------------------------------------15(一)气门组---------------------------------------------------------15(二)气门----------------------------------------------------------15(三)气门座圈------------------------------------------------------17(四)气门导管------------------------------------------------------17六、进、排气门提前(迟闭)角---------------------------------------------18七、气门组各个部件的设计-------------------------------------------------20(一)气门旋转机构的设计---------------------------------------------20 (1)气门旋转机构的作用-----------------------------------------20(2)气门旋转机构的形式-----------------------------------------20(3)注意事项---------------------------------------------------20 (二)气门座圈的设计-------------------------------------------------20 (1)气门材料----------------------------------------------------20(2)气门座圈的作用----------------------------------------------21(3)气门座圈的结构----------------------------------------------21(4)气门座圈变形的原因------------------------------------------21(5)气门座圈的过盈配合要求--------------------------------------21(6)气门斜角----------------------------------------------------21 (三)气门导管的设计-------------------------------------------------21 (1)气门导管的材料----------------------------------------------22(2)气门导管工作的条件------------------------------------------22(3)气门导管外形及结构------------------------------------------22(4)导管外径与气缸盖导管孔德间隙选择----------------------------22(5)气门杆与导管的配合间隙--------------------------------------22(四)气门弹簧的设计-------------------------------------------------22 (1)气门弹簧的设计要求------------------------------------------23(2)气门弹簧的作用----------------------------------------------23(3)气门弹簧的工作条件------------------------------------------23(4)气门弹簧的结构----------------------------------------------23(5)气门弹簧的选材----------------------------------------------23 八、气门的主要损坏形式和预防措施-----------------------------------------24(一)排气门的烧损--------------------------------------------------24 (1)排气门的烧损的原因-----------------------------------------24(2)预防的措施--------------------------------------------------24 (二)气门断裂------------------------------------------------------24 (1)气门断裂的主要原因------------------------------------------25(2)预防措施----------------------------------------------------25(3)进行喷丸处理------------------------------------------------25 (三)气门头部裂纹和碎落--------------------------------------------25 (1)主要原因----------------------------------------------------25(2)预防措施----------------------------------------------------25 (四)提高气门弹簧疲劳强度的措---------------------------------------26 (1)提高弹簧表面质量--------------------------------------------26(2)避免弹簧表面脱碳--------------------------------------------26 参考文献-----------------------------------------------------------------27致辞---------------------------------------------------------------------27论文摘要伴随着社会经济的发展,人类生活水平的提高,我们对生活质量也提出了越来越高的要求。
第五章配气机构设计第一节配气机构的形式及评价第二节配气机构运动学和凸轮形线设计第三节配气机构动力学第四节配气机构主要零件设计要点第五节可变配气机构第一节配气机构形式及评价一、配气机构的设计要求基本要求:气缸换气良好,气门通过能力大,气门开启时面值大,气门开口面积大且快开快关。
惯性力↗负荷↗磨损↗振动↗噪声↗。
二、配气机构形式1、下置凸轮轴侧置气门2、下置凸轮轴顶置气门3、顶置凸轮轴顶置气门1、下置凸轮轴侧置气门:可靠,但充气系数小,抗爆性差,HC排放多,趋于淘汰。
2、下置凸轮轴顶置气门:充气系数大,但零件多,质量大,刚性差。
3、顶置凸轮轴顶置气门:动力性能好,但传动链长。
三、每缸气门数:一般一进一排;现在有:二进二排;三进二排;二进一排四、凸轮轴的传动:齿轮(正时)传动;链条传动;齿带传动。
最近出现了各种配气定时可调的内燃机,使之能在更宽的范围内保持较为有利的配气定时。
第二节配气机构运动学和凸轮形线一、凸轮设计与机构运动学:配气凸轮外形决定气门的通过能力和构件加速度变化规律。
一般设计过程:从动件加速度规律→从动件运动规律→凸轮外形生产中,配气凸轮外形都是用靠模机床加工的,而凸轮靠模往往是用展成法制造的。
二、凸轮挺柱的运动规律:凸轮升程丰满系数1.等加速减速凸轮这种凸轮存在冲击性惯性负荷,甚至“飞脱”2、复合正弦凸轮:用一个正半波大幅短周期正弦曲线和一个负1/4波小幅长周期正弦曲线组成半作用角的挺柱加速度曲线。
3.高次多项式凸轮:为得到高阶光滑,提出高次多项式凸轮。
各待定系数和幂指数根据边界条件计算。
二.气门间隙与缓冲段设计:由于存在气门间隙等因素,所以需设计缓冲段。
缓冲段主要参数:高度:0.15~0.3mm速度:0.006~0.025mm/(°)包角:15°~40°缓冲段形线的形式:(1)等加速-等速型(2)余弦型三、有关配气凸轮机构的一些几何问题:确定了挺柱的运动规律(升程表)后,凸轮外形设计就算完成。
本科专业职业生涯设计姓名学号年级专业系(院)指导教师2010年 4 月 15 日目录第一部分同舟共济,自强不息,我的汽车工程师之路 (5)前言 (5)1 自我探索 (5)1.1 职业兴趣 (5)1.1.1 自我评估的结果:ECR (5)1.1.2 职业测评的结果:SRI (6)1.1.3 职业兴趣探索小结 (6)1.2 职业能力 (7)1.2.1 自我评估的结果:RIC (7)1.2.2 职业测评的结果:RIS (7)1.2.3 360度评估结果 (8)1.2.4 职业能力探索小结 (8)1.3 职业价值观 (9)1.3.1 职业价值观测评结果 (9)1.3.2 职业价值观小结 (9)1.4 个性特征 (9)2 了解和分析职业 (10)2.1 世界大背景 (10)2.2 国内汽车行业行情 (10)2.3 汽车行业人才需求情况 (11)3 匹配抉择 (11)3.1 性格与爱好的匹配 (11)3.2 性格与价值取向的匹配 (11)3.3 爱好与价值取向的匹配 (11)3.4 我的职业目标 (12)3.4.1 同济大学汽车学院简介 (12)3.4.2 执行路线 (13)4 自我监控和调整 (13)4.1 监控 (13)4.1.1 目的 (13)4.1.2 内容要素 (14)4.2 修正方案 (14)5 结束语 (14)第二部分汽车内燃机配气机构的优化设计 (15)摘要 (15)ABSTRACT (16)1 课题背景 (16)1.1 配气机构的研究历程 (17)1.2 配气机构优化设计的目的及意义 (17)2 配气机构简介 (18)2.1配气机构概述 (18)2.2配气机构采用的新技术 (20)2.2.1顶置凸轮轴技术 (20)2.2.2 多气门技术 (20)2.2.3 可变气门正时配气机构(VVA) (21)3 总布置设计 (22)3.1 气门的布置形式 (22)3.1.1 气门顶置式配气机构 (22)3.2 凸轮轴的布置形式 (22)3.3 凸轮轴的传动方式 (22)3.4 每缸气门数及其排列方式 (22)3.5 气门间隙 (23)4 配气定时工作原理 (23)5 配气机构的零件和组件 (24)5.1 气门组 (24)5.1.1 气门 (25)5.1.2 气门座圈 (29)5.1.3 气门导管 (30)5.1.4 弹簧设计计算 (30)5.2 气门传动组 (35)5.2.1 凸轮轴 (35)5.2.2 凸轮型线设计 (35)5.2.3 缓冲段设计 (37)5.2.4 排气凸轮型线的优化设计 (38)5.2.5 凸轮轴进排气凸轮角度设计 (38)5.2.6 基本段设计 (39)5.2.7 曲轴正时带轮与凸轮轴正时带轮 (40)5.2.8 挺柱 (40)5.2.9 推杆 (40)5.2.10 摇臂 (41)设计总结 (41)参考文献 (42)谢辞 (43)第一部分同舟共济,自强不息,我的汽车工程师之路前言关于人生发展阶段的论述,孔子曾在《论语•为政》中说:“吾十有五而志于学,三十而立,四十而不惑,五十而知天命,六十而耳顺,七十而从心所欲,不逾矩。
毕业设计说明书配气机构的设计姓名:所属院校:专业:班级:学号:指导教师:目录概述1、配气机构的功用 (6)2、配气机构的设计要求 (6)3、配气机构计算参数的确定 (7)一、凸轮轴的设计:1、凸轮轴的设计要求 (7)2、凸轮轴的结构 (7)3、凸轮轴的选材 (7)4、凸轮轴的支承轴颈轴承的材料 (7)5、凸轮轴的定位方式 (7)6、凸轮轴的最小尺寸定位方式 (7)7、凸轮轴的热处理工艺 (8)8、凸轮轴的损坏形式 (8)9、凸轮轴的计算 (9)二、凸轮的设计1、凸轮设计的要求 (10)2、凸轮基圆设计 (11)①基圆半径的确定 (13)②凸轮位置的确定 (13)③配气相位与凸轮的作用角 (14)④凸轮顶部的圆弧半径 (14)三、挺柱的设计1、挺柱的结构 (10)2、挺柱的材料 (15)3、平面挺柱导向面与导向孔之间挤压应力的计算 (16)4、平面挺柱的最大速度 (16)5、凸轮与挺柱间接触应力的计算 (17)6、挺柱导向面直径r d与长度r L按照下面的公式确定 (18)7、挺柱头部球面支座的设计 (19)8、凸轮和挺柱的主要损坏形式及其预防 (19)四、推杆的设计1、推杆的功能 (20)2、推杆的材料 (20)3、推杆的结构形式 (20)4、尺寸设计 (20)5、推杆稳定性安全系数的确定 (20)6、推杆球头与挺柱球面支座,推杆球头与摇臂调节螺钉球面支座间接触应力的计算 (21)五、摇臂的设计1、摇臂的工作原理 (22)2、摇臂的结构 (22)3、摇臂比 (22)4、摇臂润滑 (22)5、摇臂的定位 (23)6、摇臂的材料 (23)7、摇臂与气门杆顶面间接触应力的计算 (23)六、气门组的设计1、气门的设计 (25)➢1)气门设计的基本要求 (25)➢2)气门的工作条件分析 (25)➢3)气门材料的选择 (26)➢4)气门头的设计 (27)➢5)气门杆的设计 (29)2、气门旋转机构的设计 (30)3、气门座圈的设计 (30)4、气门导管的设计 (32)5、气门的主要损坏形式和预防措 (33)七、气门弹簧的设计1、气门弹簧的设计要求 (34)2、气门弹簧的作用 (35)3、气门弹簧的工作条件 (35)4、气门弹簧的结构 (35)5、气门弹簧的选材 (35)6、气门弹簧特性曲线与气门惯性力曲线的配合 (36)7、气门弹簧的有关计算 (37)➢1)弹簧的最大弹力 (37)➢2)弹簧最小的弹力 (38)➢3)弹簧的刚度 (38)➢4)弹簧变形 (38)➢5)内、外弹簧之间的负荷分配 (39)➢6)内外弹簧的刚度 (39)➢7)弹簧的尺寸 (40)8、提高气门弹簧疲劳强度的措施 (42)参考文献 (43)致谢 (43)配气机构的设计概述1、配气机构的功用:是完成换气过程,根据发动机气缸的工作循环次序,定时地开启和关闭进、排气门,不断的用新鲜的气体来气缸内上一循环的的废气。
摘要配气机构是发动机的重要机构之一,其设计好坏对发动机的性能、可靠性和寿命有着很大的影响。
现阶段我们普遍使用的是往复式顶杆气门进排气装置,其不足之处在于:1)噪音比较大;2)内燃机是自然吸气的,传统顶杆气门装置由凸轮驱动,一旦凸轮形线确定,气门最大开度和相位配合角度也随之确定。
而气动发动机进气要求压力和流量可调节,即要求进气相位可调。
所以传统顶杆气门进排气装置不能满足气动发动机的要求。
为了改善和克服传统气动发动机所采用的往复开闭气门振动大及进气角度问题,本实用新型往复式发动机的旋转阀配气机构提出了一种结构简单的旋转气门配气机构。
本实用新型配气机构采用了旋转阀,旋转阀体是一个管状回转体,安装在气缸盖中。
曲轴通过正时带轮、正时皮带带动旋转阀转动。
旋转阀进、排气道沿阀体轴向排列,阀体外圆周面开有旋转阀进、排气口,旋转阀进、排气口分别将旋转阀进气道、排气道与燃烧室连通,旋转阀进气道和旋转阀排气道分别与进气管、排气管连结。
由于采用了旋转气门,免除了配气机构的往复运动,有效减小了气门开闭的震动,使整个发动机的震动大大减小。
由于进、排气通道设计在一个旋转体中,传动件很少。
本实用新型特别适用于小型单或多缸发动机。
关键词:配气机构;顶杆气门;旋转阀AbstractThe valve train is one of the important institutions of the engine,it has a great impact in its design or bad engine performance, reliability and lifetime. At this stage, we generally use a reciprocating ejector valve intake and exhaust device, Deficiencies that it is nosie, The internal combustion engine is naturally aspirated, traditional ejector valve device is driven by the cam and cam-shaped lines to determine the maximum opening of the valve and phase matching angle also will be determined. The pneumatic engine intake requirements of pressure and flow can be adjusted that require adjustable intake phase. Therefore, the intake and exhaust device of the conventional ejector valve can not meet the requirements of the pneumatic engine.In order to improve and overcome traditional reciprocating engine used pneumatic opening and closing valve vibration and intake point, this utility model reciprocating rotary valve engine valve train has a simple structure rotating valve valve train. The gas distribution mechanism uses a rotary valve, the rotary valve element is a tubular turning body, and installed in the cylinder head. Crankshaft timing pulleys, timing belt driven rotary valve rotation. Rotary valve inlet and exhaust ports are arranged along the body axis and the outer circumference of the body surface open rotary valve into the exhaust port rotary valve intake and exhaust ports, respectively, the rotary valve inlet and exhaust ports and combustion chambers connectivity rotary valve inlet and exhaust ports of the rotary valve and the intake manifold, exhaust pipe link. Eliminates the use of a rotary valve, the reciprocating motion of the gas distribution mechanism, is effective in reducing the vibration of the valve opening and closing, and greatly reduced so that the vibration of the entire engine. As the intake and exhaust channel design in a rotating body, the drive member is very little. The utility model particularly suitable for small single-or multi-cylinder engine.Keywords:gas distribution agencies; ejector valve; rotary valve目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1 配气机构的研究历程 (1)1.2 配气机构的发展 (1)1.3 配气机转轴阀机与气门机的结构及性能比较 (2)第二章配气机构的功用及组成 (3)2.1 新型配气机构的机构原理 (3)2.2 新型配气机构的功用 (3)2.3 新型配气机构的组成 (3)2.4 新型配气机构的工作原理 (4)第三章配气机构的设计 (6)3.1 新型配气机构的设计要求 (6)3.2 配气机构设计的主要任务 (6)3.3 配气机构气缸盖的设计 (6)3.3.1 气缸盖的作用 (6)3.3.2 气缸盖的设计原则 (6)3.3.3 气缸盖的结构 (7)3.3.4 气缸盖的材料 (7)3.3.5 气缸盖壁厚设计 (7)3.4 齿轮传动的计算 (8)3.4.1 选择材料、热处理方法及精度等级 (8)3.5 链轮的设计与校核 (11)3.5.1 选择材料、热处理方法及精度等级 (11)3.6 旋转轴的设计与校核 (13)3.6.1 旋转轴的结构设计 (13)3.6.2 旋转轴的校核 (14)3.7 轴承的选择与校核 (21)3.8 其他结构的设计 (22)3.8.1 法兰盘的设计 (22)3.8.2 沟槽的设计 (22)3.8.3 齿轮盒的设计 (23)3.8.4 缸头侧盖的设计 (23)第四章配气机构的配气相位 (25)4.1 进气口和排气口的设计 (25)4.2 进、排气配气相位 (26)4.2.1 进气门的配气相位 (26)4.2.2排气门的配气相位 (27)4.2.3进排气阀配气配合相位 (27)第五章配合公差的选择 (30)5.1 齿轮内孔和轴的配合 (30)5.1.1 键的选择 (30)5.1.2 齿轮与轴的配合 (31)5.2 轴和轴承的配合 (31)5.3 轴和缸盖的配合 (31)第六章三维立体图 (33)结束语 (36)参考文献 (37)致谢 (38)第一章绪论1.1 配气机构的研究历程作为发动机的重要组成部件,配气机构的研究内容从最初单纯的凸轮经验设计,发展到常将配气机构传动链当作完全刚性物体只进行运动学计算,再发展到了整个配气机构的运动学与动力学的综合研究。
汽车发动机配气机构分析设计研究学院:机械工程学院专业、班级:学生姓名:指导教师(职称):完成日期:汽车发动机配气机构分析设计研究总计:毕业论文:页表格:表插图:幅指导教师:评阅人:完成时间:摘要汽车发动机配气机构是发动机的重要组成部分,它根据气缸的工作次序,定时开关进、排气门,保证气缸吸入新鲜空气和排除废气。
本研究主要针对小型汽车上使用的汽油机进行配气机构设计,并对配气机构中的凸轮进行运动分析,以保证发动机获得充分的空气供给。
本文首先结合顶置式配气机构的特点,分析配气机构所要达到的性能和工作性能的要求,同时分析转速、扭矩和功率的关系是否合理。
其次,整个配气机构是由凸轮驱动的,配气机构的性能在很大程度上取决于配气凸轮的形状。
本文在深入研究内燃机配气机构凸轮型线设计理论的基础上,提出并构造配气凸轮型线,同时计算它的工作阻力。
该型线可以提高配气机构的丰满度,并且光滑连续,并通过仿真,模拟出配气机构中凸轮以及凸轮与挺杆之间的相关参数情况,进行直观表达。
在论文的最后,通过分析所设计的配气机构,找出设计配气机构存在的问题,并提出改进意见。
本研究通过对设计的发动机配气机构进行总结分析,对其发展方向进行展望,从而为配气机构的相关性能研究提供判断依据,为内燃机配气机构的优化设计提供参考。
关键词:配气机构;凸轮设计;matlab仿真;阻力计算;弹簧校核ABSTRACTCar Engine Valve is an important part of the engine , which according to the work order of the cylinder, the timer switch intake and exhaust valves , cylinders breathe fresh air and to ensure that exclude emissions. This study focused on the use of small cars gasoline engine valve train design, and the cam valve train motion analysis to ensure that the engine with sufficient air supply .Firstly, the characteristics overhead valve bodies , valve bodies analyze the performance and work to achieve performance requirements , while analyzing the relationship between speed, torque and power is reasonable. Secondly , the entire gas distribution mechanism is driven by the cam , valve train performance depends largely on the shape of the gas distribution cam . Based on in-depth study of Engine Valve cam profile design theory, proposed and constructed gas distribution cam profile , and calculate its working resistance . This type of line can improve the gas distribution sector fullness and smooth and continuous , and through simulation, simulation of the relevant parameters in the case of Valve tappet cams and cam and between the intuitive expression . In the end, through the analysis of the design of the paper Valve , Valve designed to identify problems and suggest improvements .In this study, the engine valve train design were analyzed , prospected for its development, so as to provide a basis for judging the performance of research related to gas distribution agencies , to provide a reference for the optimal design of the internal combustion engine by Valve .Keywords : Valve ; cam design ; matlab simulation ; resistance calculation ; spring check目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1. 绪论 (1)1.1 研究背景 (1)1.2 课题研究的主要内容和意义 (3)1.2.1 课题研究的主要内容 (3)1.2.2 课题研究的意义 (4)2. 配气机构的结构设计 (4)2.1 配气机构的简介 (6)2.1.1 配气机构的种类 (5)2.1.2 配气机构的组成 (7)2.2 配气机构的总体选型与设计 (10)2.2.1 功率扭矩与配气机构的选择 (10)2.2.2 确定配气结构的总体结构型式 (10)2.3 本章小结 (11)3. 配气机构的凸轮设计 (12)3.1 拟定部分参数及要求 (12)3.1.1 凸轮型线类型的选择 (12)3.2 计算凸轮的外形尺寸 (12)3.3 运动规律的分析 (15)3.3.1 matlab仿真 (17)3.4 凸轮过渡段的设计 (21)3.5 本章小结 (23)4. 弹簧阻力计算 (24)4.1 弹簧力计算 (24)4.1.1 拟定部分发动机气门弹簧的主要参数 (24)4.1.2 弹簧力 (24)4.1.3 弹簧应力 (28)4.2 减少功率损耗的措施 (29)4.2.1 滚动摩擦代替滑动摩擦 (29)4.2.2 改变机构尺寸 (29)4.3 本章小结 (29)总结 (30)参考文献 (31)致谢 (32)附录1:外文翻译附录2:外文原文1. 绪论1.1 研究背景配气机构在发动机组成上起着重要作用,发动机的经济性、动力性是否良好,工作是否可靠,噪音和振动能否得到有效的控制,这些都与配气机构的设计有密切关系。
第1章绪论伴随着社会经济的发展,人类生活水平的提高,我们对生活质量也提出了越来越高的要求。
但是事实总是事与愿违,综观历史,我们周围的生活环境是越来越恶化——全球气温变暖,酸雨不断致使植被死亡等,都在一步一步的威胁着我们人类的生存。
据统计,90%以上的污染来自汽车的废气排放。
所以要改善我们的生活环境,其首要的任务就是降低、限制汽车的废气排放,低污染、低油耗、大功率、大扭矩的发动机也就是我们的追求目标。
而配气机构严重的影响着发动机的燃烧特性和排放特性。
本文就配气机构的改进发展情况加以论述和展开说明。
1.1发动机配气机构的可变技术可变技术(Variable Technology) 是指随着使用工况及要求的变化,或者为了解决矛盾及避免内燃机不正常工作现象的出现,使相关系统的结构或参数作相应的变化,从而使内燃机在各种工况下,综合性能指标能大幅度地提高,而且避免不正常燃烧及超负荷现象的产生。
可变技术涉及范围较广,如可变压缩比、可变进气系统、可变配气定时、可变喷油系统、可变增压系统等。
在解决较大转速范围内动力性和经济性的矛盾方面,可变技术显示出独特的优势。
近代电子技术的发展,促成了可变技术的迅速推广,使可变技术在车用内燃机上的应用和影响日渐突出。
1.1.1可变进气系统传统的进气歧管长度不可变,只能在一定的转速范围内有较好的充气效率,具有良好的性能;在运行过程中无法进行调节,其动力性在某些工况下必然要受到限制,使内燃机在两种极端的工况下性能下降,影响发动机的经济性和排放性。
长期以来人η。
进气管较短时,在高速运行有较们发现进气管的长度变化影响内燃机的充气效率v好的充气效果;进气管较长时,在低速运行有较好的充气效果。
如图1.1。
使用可变长度的进气管,可使内燃机在较宽的转速范围内都有叫好的充气效果。
图1.2所示的是一个进气管长度可变的进气控制系统,在内燃机低速运转时,进气控制阀关闭,管η。
在内燃道变长,提高了进气流速,加强了惯性进气的作用,从而提高了充气效率vη。
毕业(设计)论文系(部):汽车工程系专业:汽车制作与装配班级:2008级汽车制作与装配指导教师:**姓名:刘方俊学号:***************汽车配气机构技术发展与应用【摘要】伴随着社会经济的发展,人类生活水平的提高,我们对生活质量也提出了越来越高的要求。
但是事实总是事与愿违,综观历史,我们周围的生活环境是越来越恶化——全球气温变暖,酸雨不断致使植被死亡等,都在一步一步的威胁着我们人类的生存。
据统计,90%以上的污染来自汽车的废气排放。
所以要改善我们的生活环境,其首要的任务就是降低、限制汽车的废气排放,低污染、低油耗、大功率、大扭矩的发动机也就是我们的追求目标。
而配气机构严重的影响着发动机的燃烧特性和排放特性。
配气机构的性能及其密封性直接影响发动机的充气效率、空燃比,乃至影响发动机的性能。
配气机构就像人类的呼吸系统,可想而知,它对整个发动机来讲重要性是不言而喻的,为了更好的去理解发动机的工作过程和工作原理,就应该对其配气机构应有更深一步的学习。
论文主要从配气机构的组成、工作原理及分类方面进行层层阐述,后查阅资料及自己在实习过程中遇到的问题加以总结。
最后对其估故障的部位进行逐个分析判断直到找到故障所在的部位并对其进行维修。
本文就配气机构的改进发展情况加以论述和展开说明。
【关键词】配气机构组成工作原理故障维修可变技术【目录】第一章绪论 (1)1.1配气机构的概述 (1)1.2 配气机构的主要机件 (1)1.2.1气门组 (1)1.2.2 气门传动组 (2)第二章配气机构技术应用原理 (3)2.1配气机构的主要作用 (3)2.2配气机构的工作过程 (3)第三章发动机配气机构可变技术 (4)3.1可变进气系统 (4)3.2可变配气相位 (4)3.3可变进气涡流强度 (5)第四章发动机气门驱动机构的发展 (7)4.1凸轮轴气门驱动机构 (7)4.2凸轮轴可变气门驱动机构 (7)4.3无凸轮轴驱动配气机构 (7)4.4电液驱动配气机构 (8)4.5电磁气门驱动机构 (8)第五章如何改良汽车配气机构对发动机性能 (9)5.1二次空气泵的应用 (9)5.2涡轮增压器的应用 (10)5.1.2 涡轮增压器的组成 (10)5.2.2 涡轮增压的原理 (13)5.2.3国内市场主流涡轮增压发动机 (14)第六章结论 (16)参考文献 (17)致谢 (18)第一章绪论1.1配气机构的概述配气机构对发动机性能具有重要影响。
毕业设计说明书配气机构的设计姓名:所属院校:专业:班级:学号:指导教师:目录概述1、配气机构的功用 (6)2、配气机构的设计要求 (6)3、配气机构计算参数的确定 (7)一、凸轮轴的设计:1、凸轮轴的设计要求 (7)2、凸轮轴的结构 (7)3、凸轮轴的选材 (7)4、凸轮轴的支承轴颈轴承的材料 (7)5、凸轮轴的定位方式 (7)6、凸轮轴的最小尺寸定位方式 (7)7、凸轮轴的热处理工艺......................................................................................... (8)8、凸轮轴的损坏形式......................................................................................... (8)9、凸轮轴的计算........................................................................................ (9)二、凸轮的设计1、凸轮设计的要求 (10)2、凸轮基圆设计 (11)①基圆半径的确定......................................................................................... (13)②凸轮位置的确定......................................................................................... (13)③配气相位与凸轮的作用角......................................................................................... (14)④凸轮顶部的圆弧半径......................................................................................... (14)三、挺柱的设计1、挺柱的结构 (10)2、挺柱的材料 (15)3、平面挺柱导向面与导向孔之间挤压应力的计算 (16)4、平面挺柱的最大速度......................................................................................... (16)5、凸轮与挺柱间接触应力的计算 (17)6、挺柱导向面直径r d与长度r L按照下面的公式确定 (18)7、挺柱头部球面支座的设计 (19)8、凸轮和挺柱的主要损坏形式及其预防 (19)四、推杆的设计1、推杆的功能 (20)2、推杆的材料 (20)3、推杆的结构形式......................................................................................... (20)4、尺寸设计......................................................................................... (20)5、推杆稳定性安全系数的确定 (20)6、推杆球头与挺柱球面支座,推杆球头与摇臂调节螺钉球面支座间接触应力的计算......................................................................................... .................................21五、摇臂的设计1、摇臂的工作原理 (22)2、摇臂的结构 (22)3、摇臂比 (22)4、摇臂润滑 (2)25、摇臂的定位......................................................................................... (23)6、摇臂的材料......................................................................................... (23)7、摇臂与气门杆顶面间接触应力的计算 (23)六、气门组的设计1、气门的设计 (25)➢1)气门设计的基本要求.................................................................................... (25)➢ 2)气门的工作条件分析.................................................................................... (25)➢ 3)气门材料的选择.................................................................................... (26)➢ 4)气门头的设计.................................................................................... (27)➢ 5)气门杆的设计.................................................................................................................292、气门旋转机构的设计 (30)3、气门座圈的设计 (30)4、气门导管的设计 (32)5、气门的主要损坏形式和预防措 (33)七、气门弹簧的设计1、气门弹簧的设计要求 (34)2、气门弹簧的作用 (35)3、气门弹簧的工作条件 (35)4、气门弹簧的结构 (35)5、气门弹簧的选材 (35)6、气门弹簧特性曲线与气门惯性力曲线的配合 (36)7、气门弹簧的有关计算 (37)➢1)弹簧的最大弹力.................................................................................... (37)➢ 2)弹簧最小的弹力.................................................................................... (38)➢ 3)弹簧的刚度.................................................................................... ...........................38➢ 4)弹簧变形.................................................................................... (38)➢ 5)内、外弹簧之间的负荷分配 (39)➢ 6)内外弹簧的刚度.................................................................................... (39)➢ 7)弹簧的尺寸.................................................................................... (40)8、提高气门弹簧疲劳强度的措施 (42)参考文献 (43)致谢..................................................................................................... .. (43)配气机构的设计概述1、配气机构的功用:是完成换气过程,根据发动机气缸的工作循环次序,定时地开启和关闭进、排气门,不断的用新鲜的气体来气缸内上一循环的的废气。
2、配气机构的要求:对于一个正常工作的配气机构应该具有如下的要求:① 进、排气门的时间足够大,泵气损失小,配气正时恰当,在排气过程中能较好的排出废气,进气过程中能吸入较多的新鲜空气,因而使发动机具有较高的充量系数和合适的扭矩特性。
② 振动、噪声较小,并且工作可靠和耐磨。
③ 结构简单、紧凑。
④ 为了减轻惯性负荷,使配气机构运动零件的质量减到最小。
3、配气机构设计的计算参数确定:从确定气门座处的通过截面Fxn 以及确定喉口流通截面rop f 开始。
气阀处的流通截面积根据气体不可压缩连续流动的条件确定,也即在额定转速I 情况,气门最大升程时,按气门座截面处假设的平均速度来确定。
已知:气缸直径D=95,气道喉口的最带直径,在气缸直径D ,配气机构的结构方案以及燃烧是的形式都已给定的情况下,气门布置在气缸上可能性的限制。
进气门drop 的数值应大于下列规定的范围:采用气门顶置式:D drop )52.0~35.0(=, 则可以得到:)9.44~25.33(=drop , 根据柴油机的195B 的结构,选择drop =36mm, 排气门的气道喉口的直径,通常取得比进气门的气道喉口直径小10%~~20%,气阀升程h 时,某研究瞬间具有圆锥密封面之气门的流通截面为:()a a a drop hkn Fkn 2cos sin cos *+=π式中a —气门头斜面角(现代发动机上,a=45度);hkn气门的升程,它的取值一般是气门头的25%左右,气门头的直径是40.mm,则:hkn=10mm所以: f kn=()aaadrophknFkn2cossincos*+=π=10π(35*COS45+10*Sin45*Cos45)=865mm对drop进行校核:∵Frop=(1.1~1.2)Fxn=(1.1~1.2)x865=(951.5~1038) 取1000mm喉口的直径为:drop=143./4Frop x10=36mm∴喉口的直径经过检验取值正确。
一、凸轮轴的设计1、凸轮轴设计的要求:1)正确的设计进排气凸轮的位置,实现配气正时,使柴油机正确的按照一定规律运转。
2)从柴油机的总体布局来设计凸轮的允许弯曲变形,合理的计算出支撑它的轴颈数目,轴颈的直径、和凸轮轴的最小直径尺寸。