480柴油机活塞的设计-毕业设计.doc

1 我国柴油机的发展状况及趋势
从建国初期开始,我国柴油机得到了长足的发展。1959 年农业机械部成立,
对我国柴油机的规划与发展起了重要作用。这一时期中,上海柴油机厂试制成功
了可与汽车、工程机械、船舶、农业机械、发电机等多种用途配套的135 系列柴
油机。
在大功率柴油机方面,我国自行设计了12V180 型机车用柴油机、6250Z 型
增压柴油机(用于发电与船舶)以及6300 系列柴油机(用于船用、发电、排灌)。
在废气涡轮与增压柴油机方面:1958 年新中动力机厂研制成功我国第一台
轴流式T250X 型排气涡轮增压器及882kW 的8L350Z 型柴油机,之后有关单位
先后研制成功10 号径流式增压器(配6135 型柴油机)和12 号径流式增压器(配
6160 型柴油机)。
1966 年开始的文化大革命使柴油机工业遭到严重的破坏,基本停留在20 世
纪60 年代甚至倒退到50 年代的水平,与此同时国外技术迅速发展,从而拉大了
我国柴油机工业与世界先进水平的差距。这一时期我国柴油机发展的鼎盛时期,引进和开发的新产品种类繁多, 柴油机;一汽集团公司大连柴油机厂、无锡柴油机厂的CA498ACA4110A、CA6110A、CA6113 型柴油机;玉林柴油机厂、湖南动力机厂、柳州机械总厂的6105 Q 柴油机、朝阳柴油机厂100、102 等系列柴油机;第一拖拉机厂R100 系列柴油机;上海柴油机厂D6114、3300B 系列柴油机;江铃、庆铃的4JB1 柴油机;潍坊柴油机厂和杭州汽车发动机厂的WD615 系列柴油机; 系列柴油机;陕西柴油机厂12PC2—5V 型柴油机;上海船厂8RTA52U 柴油机;上海FM 公司的P7 泵;无锡动力机厂的Holset H 系列增压器;无锡欧压柴油机喷射有限公司的P 系列孔式喷油器。此外,还有许多工厂生产各种类型柴油机和多种型号小型单缸柴油机,难以一一列举。
近百年来,我国柴油机取得了长足的进步,截止2001 年底,我国柴油机的
品种、数量与质量可满足国民经济日益增长的需求。但与国际先进水平相比,在
性能、质量与可靠性以及自主开发能力方面还有很大差距,为了控制排气对空气
的污染,从而有力推动我国采用多气门、增压、排气再循环、高压喷射与排气后
处理技术的柴油机的发展。
2004 万台柴油机、 万台,
万台, 万台。
据权威部门预计到2010 年单缸柴油机市场需求可能在600-700 万台左右。
从长远发展来看,单缸柴油机必须考虑开发新一带单缸柴油机,对单缸柴油机要
求是质的提升,而不是量的增加。
其中,风冷柴油机的用途非常广泛。小型风冷单缸柴油机的主要用途有:小
型拖拉机,农用运输车,小型发电机组,水泵机组,小型工程机械,空压机,内
河船舶及农副产品加工(脱粒机,碾米机,磨粉机等)的动力装置
柴油机是节约能源的一种燃油型动力机械,具有热效率高(较汽油机提高40%),功率大,可靠性和耐用性好,维修方便,费用较低等优点。随着柴油机制造技术的提高,柴油机的一些不足之处有了较大的提高,如:发动机难启动(尤其在寒冷的天气),发动机反应粘滞,噪声高以及冒黑烟等。为满足消费者和日益苛刻的环保法规的需求,现代柴油机大量采用新技术。如增压技术的进步和工作过程的改善,单位活塞面积功率不断提高。
现代柴油机应该在减少PM(颗粒物)和NOX(氮氧化物)排放量的同时,不断改进其可操作性和耐用性,大量采用电子设备,降低操作和维修的综合费用。内燃机和汽车给世界带来了现代物质文明,在经历了超过一个世纪的发展之后,它的发展远远没有达到其顶点,在动力性、经济性以及排污方面还在不断地改进。新材料的出现导致内燃机可以进一步减轻质量、降低成本和热损失,综合了汽油机和柴油机的优点的缸内直喷式汽油机、均质混合气压缩燃烧发动机、各种代用清洁燃料发动机等将会有很好的应用前景。这些都对内燃机工作者提出新挑战。
2 零部件中的基本问题
1)受力问题
2)磨损问题
3)热负荷问题
第二章活塞组
1 概述
活塞组由活塞、活塞销、活塞环等零件组成,其主要功用是:
组成燃烧室,承受燃烧作用力,并把它传给连杆。
密封气缸,防止燃气泄露及滑油窜入燃烧室。
将活塞顶部接受的热量传给汽缸壁,进而传至冷却介质。
将连杆的侧压力传给汽缸壁。
活塞组的设计

在保证强度和刚度,以及散热良好的前提下,应尽量降低活塞高度,减轻活塞质量。
保证密封性良好,并尽量减少磨损损失。
减