490QB柴油机设计(配气机构)摘要本设计的发动机机型为490QB柴油机,介绍了490QB柴油机的配气机构设计,配气机构各零件的详细设计。
依照本柴油发动机的设计技术要求,可以确定本柴油机的结构以及相关尺寸。
本机采用 形燃烧室,凸轮轴中置,龙门式机体方案。
为了使本次设计满足设计要求,所以根据内燃机工程师手册,对本机进行工作过程热计算,结果表明此次设计满足其经济性和动力性要求。
发动机通过配气机构实现换气,即排出本循环已燃混合气和下一个循环吸入新鲜充量的进气排气过程,对于四冲程发动机来说,从排气门打开到进气门关闭的整个过程为换气过程。
而发动机动力性和经济性的好坏,在很大程度取决于换气过程的完善程度,因此配气机构的设计在本发动机设计中占有相当重的位置。
而配气机构设计的核心为提高充气效率,降低换气损失,进而改善了发动机的经济性和动力性。
设计气门采用双气门方案,即一进一出两气门,双气门方案结构简单,工作可靠,完全满足进排气要求,降低制造成本。
气门的驱动采用凸轮轴—挺住—推杆—摇臂—气门的驱动方案。
凸轮轴采用中置方案,形式为整体式凸轮轴,全支撑,满足强度要求,结构简单,加工精度高,具有很好的互换性。
本次设计主要包括气门弹簧,进排气门,进排气道和凸轮轴设计,而凸轮形状采用函数凸轮设计,由Mat lab程序计算得到挺柱的升程,速度,加速度,绘制曲线。
关键词:柴油机,凸轮,气门THE 490QB DIESEL ENGINE DESIGN(PISTON ANDCONNECTING ROD)ABSTRACTThe design of the diesel engine models for the 490QB introduced 490QB diesel engine valve train design, detailed design of each valve train parts. In accordance with the technical requirements for diesel engines, you can determine the structure and size of the diesel engine. The machine adopts the shape of the combustion chamber, the camshaft position, gantry body program. In order to meet the design requirements of this design, it is based on the internal combustion engine engineer manual process to work on the machine thermal calculations, the results show that the design meets its economy and power requirements.Engine for ventilation through valve body, the discharge of the circulating air and fuel mixture is next cycle inhale fresh charge intake and exhaust, for four-stroke engines, the exhaust valve to open the intake valve closing the whole process of the ventilation process. The engine power and economy is good or bad, to a large extent depend on the degree of perfection of ventilation process, so Valve design occupies very heavy position in this engine design. The core Valve designed to improve volumetric efficiency, reduce ventilation losses, thereby improving the economy of the engine and power. Valve double valve design scheme, namely one into a two-valve, dual valve scheme is simple, reliable, fully meet the requirements of the intake and exhaust, reduce manufacturing costs .Valves driven by the camshaft - tappet - putt - rocker - valve drive solutions. Camshaft scheme used in the home, in the form of the monolithic camshafts, fully supported to meet the strength requirements, simple structure, high precision, with good interchangeability.The design includes valve springs, intake and exhaust valves, and intake and exhaust camshafts road design, and the use of a cam-shaped cam design function, calculated by the Mat lab program tappet lift, velocity, acceleration, plotted.Key words: diesel engine, cam, valve目录前言 (1)第一章整体设计 (2)§1.1 490QB柴油机 (2)§1.2 柴油机的设计 (2)§1.3 设计内容和方法 (3)第二章内燃机工作过程的热计算 (4)§2.1 一般参数计算 (4)§2.2 进排气过程计算 (4)§2.3 压缩终点参数计算 (5)§2.4 燃烧过程的计算 (6)§2.5 膨胀终点参数的计算 (6)§2.6 指示参数的计算 (7)§2.7 有效参数的计算 (7)第三章配气机构的总体布置 (8)§3.1 气门数目、驱动方式,布置 (8)§3.2 凸轮轴布置和传动方案确定 (8)第四章气门组的设计 (9)§4.1 气门的设计 (9)§4.2 气门导管的设计 (14)§4.3 气门通路面积的校核 (14)第五章气门弹簧的设计 (19)§5.1 气门弹簧的概述 (19)§5.2 气门弹簧的尺寸确定 (19)第六章凸轮轴和气门附件的设计 (25)§6.1 凸轮轴的设计 (25)§6.2 挺柱的设计 (30)§6.3 推杆和摇臂的设计 (31)结论 (32)参考文献 (33)致谢 (34)附录 (35)前言距第一台内燃机诞生,经过100多年的发展,在工程师们孜孜不倦的努力下,发动机不断的得到改进和进步,性能不断得到改进与创新,到今天能为人类社会活动不可或缺的一员,支持着社会的发展与进步,给人们带来了非常大的便捷,近些年,随着柴油机高压共轨、缸内直喷、内净化等技术的发展,以较低的排放输出强大的动力,有着无可比拟的优势。
由于对环保越来越重视,现在柴油机又朝着更进一步降低柴油机排放,低的运行噪音,经济性更好,长的和可靠的使用寿命的方向去发展。
由于柴油机较高的压缩比,压缩行程终点的压力和燃烧最高压力都很高,所以其拥有比较高的热效率,较汽油机更强的动力输出,节约燃料和更长的发动机寿命,更低的污染物排放,适用于更多的用途工况,使其广泛应用于卡车,客车,工程车,农用车等多个领域。
由于研究方向的不同,欧洲在柴油机方面,走在了世界的前沿。
依靠新的技术,如高压共轨,低的运行噪音,低污染排放,所以,柴油轿车走进千家万户,在我国,由于某些特殊原因,柴油供给不足,油品达不到高压共轨供油系统的要求,所以在轿车领域还比较尴尬,但是在重型运输方面,由于其比较大的动力输出,比较的热效率,低的比油耗,大多是柴油机被在这个方面使用。
但是柴油机技术比着欧洲还有比较大的差距,如制造工艺落后,关键的喷油技术都没完全掌握,所以目前,我国把对柴油机的研究重点放在如电控、柴油机后净化处理、某些关键技术和材料的研究,开发出新一代高效节能的机器。
同时提高柴油机品质,提高柴油的供应量,避免每年一次的柴油荒。
相信柴油机会得到长足的发展和进步。
490QB柴油机系列应用于农业动力机械、轻卡等多个领域,由于其较强的动力,较低的油耗,结构简单,后期维护方便,成为大马力拖拉机和联合收割机的优先选择。
490QB系列四缸直喷柴油发动机,标定功率48KW,标定转速3200r/min。
柴油机热效率高,动力强劲,比汽油机效率大约提了30%,因而节约成本,节省燃料。
更环保,销量非常高,有很大的发展前途[6-8]。
第一章整体设计§1.1 490QB柴油机490QB柴油机主要用在农用机车,低速汽车,轻卡,和轻气车,其技术特点:1.油耗比较低,2.动力性好,3油耗低,4.结构紧凑,5.可靠性能高。
490QB柴油机的技术参数:型式:直喷、直列、四缸、立式、水冷、四冲程、ω形燃烧室活塞行程/气缸直径:105/90标定功率/转速:48/3200(kW/r/min)压缩比:18:1燃油消耗率:≤238(g/kW·h)润滑方式:压力及飞溅复合式起动方式:电起动§1.2 柴油机的设计一、柴油机的总体设计要求对设计490QB柴油机整体考虑时,首先要考虑其零件的通用性,尽量选择常见的材料,易于降低制造成本,方便后期维护。
适合大批量工业化生产,而且附件都是标准配件,设计的发动机质量可靠,热效率高,质量体积都要小,结构尽量不要复杂。
使用寿命要长,能适用多个工作环境。
二、柴油机的设计要求注重节约能源的同时又柴油机的总体设计是在使发加强了对排放性的要求,动机有很广的适用性。