柴油機燃燒系統(tǒng)設(shè)計開題報告.doc

大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計開題報告題目柴油機燃燒系統(tǒng)設(shè)計指導(dǎo)教師院（系、部）機械工程學(xué)院專業(yè)班級學(xué)號姓名日期教務(wù)處印制1一、選題的目的、意義和研究現(xiàn)狀1.選題的目的鑒于日益嚴(yán)重的世界性的能源和環(huán)保問題和直噴式柴油機在節(jié)油和環(huán)保上的優(yōu)越性，直噴式柴油機已得到比較廣泛的應(yīng)用，但在節(jié)能和排氣凈化方面仍有很大改善的潛力，因此本文通過設(shè)計直噴式柴油機燃燒系統(tǒng)，優(yōu)化柴油機燃燒過程，進而提高直噴柴油機的經(jīng)濟性，減少有害物的排放，以滿足日趨嚴(yán)格的世界性環(huán)保法規(guī)。2.選題意義對柴油機燃燒系統(tǒng)的成功設(shè)計，首先可以減少有限的燃料消耗，降低有害物質(zhì)的排放，同時有助于提高柴油機工作效率，在相同的時間內(nèi)有更高的功能產(chǎn)出，對達(dá)到人們對柴油機日益增高的經(jīng)濟性，動力性，排放性能具有重大意義。3.研究現(xiàn)狀直噴燃燒系統(tǒng)一代采用短直氣道、無進氣渦流、淺w型敞口型燃燒室、直列式噴油泵和多孔噴油器，簡稱為B2系統(tǒng)。該系統(tǒng)經(jīng)非增壓強化后，燃油消耗率過高，而且黑煙排放嚴(yán)重。表明原系統(tǒng)強化后，燃燒不良。為解決以上新型燃燒二代系統(tǒng)應(yīng)運而生，稱為“附壁卷流”的系統(tǒng)，簡稱為WS。該系統(tǒng)采用了深w收口型燃燒室，以小的油束夾角進行匹配，燃油射流(即噴霧或油束)在深室內(nèi)產(chǎn)生附壁和卷流過程進行混合與燃燒，燃油消耗率由下降，煙度也顯著降低。但是在我國寒區(qū)，在標(biāo)定功率下長時間運行時，曾發(fā)生活塞“燒頂”、“斷環(huán)”事故；該燃燒系統(tǒng)在推廣到增壓柴油機后，燃燒室熱負(fù)荷較大，最大扭矩時排氣溫度超過B2系統(tǒng)。以上表明WS系統(tǒng)應(yīng)用于非增壓柴油機時，在低速、小負(fù)荷長時間運轉(zhuǎn)情況下燃燒不良；推廣到增壓柴油機后，由于燃燒室比B2淺叫室深，引起燃燒室熱負(fù)荷加大。針對B2和WS系統(tǒng)存在的問題，近些年來開發(fā)了稱為“雙卷流”的新型燃燒三代系統(tǒng)，簡稱為DS系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用了新概念的淺的雙盤形燃燒室，雙盤之間的環(huán)形凸起稱為弧脊；油束夾角與B2系統(tǒng)相同，但是燃油射流運行一定距離后觸脊、分裂，并形成雙卷流進行混合與燃燒，這是全新的混合與燃燒方式，取得了良好的性能。2二、研究方案及預(yù)期結(jié)果1.主要研究內(nèi)容本論文介紹了基于重型車輛用型非增壓柴油機進行了節(jié)能減排并提高功率的研究。解決其存在的燃燒不良問題，進氣、燃燒室形狀和油束三者匹配是柴油機燃燒系統(tǒng)的核心，改善三者匹配是改善燃燒不良問題十分重要的途徑。通過缸蓋，進氣門，活塞，燃燒室形狀的巧妙匹配設(shè)計，可以優(yōu)化柴油機的燃燒過程，因此這種設(shè)計會帶來性能的有效提高。2.主要解決的問題主要對柴油機燃燒系統(tǒng)的進行設(shè)計，為更好地解決資源和環(huán)境的問題，柴油機必須向高效、高壽命、低油耗、低噪聲、低排放，低振動、易啟動的方向發(fā)展，而通過燃燒系統(tǒng)的設(shè)計進而優(yōu)化燃燒過程的是解決這一問題的理想途徑。3.技術(shù)路線(1)本文是以重型車輛用柴油機為研究對象。鑒于該柴油機應(yīng)用環(huán)境，確定燃燒系統(tǒng)內(nèi)部機構(gòu)布置方案；(2)分析該型柴油機進氣，燃燒室形狀，油束的優(yōu)缺點，并針對問題設(shè)計進氣裝置，燃燒室形狀，活塞，對三者進行優(yōu)化匹配；(3)設(shè)計缸蓋，滿足嚴(yán)格的裝配要求；4.論文框架(1)緒論部分主要闡述本文研究的目的、意義；(2)缸蓋和活塞的設(shè)計，使其在工作時能保證相應(yīng)的強度要求，并能實現(xiàn)順利的裝配；(3)燃燒室形狀的選擇；(4)并作運動和受力分析，以驗證設(shè)計結(jié)果，保證各部件在極限載荷及極限應(yīng)力下安全運行；(5)第五部分是總結(jié)，主要針對設(shè)計結(jié)果做一個概括性的論述及預(yù)期一下應(yīng)用前景。5.預(yù)期成果通過對燃燒系統(tǒng)的整體設(shè)計，及對各零部件的研究和調(diào)整，在該燃燒系統(tǒng)中新概念的燃燒室形狀和匹配機理，新穎的混合與燃燒方式，并獲得了優(yōu)異的燃燒品質(zhì)和性能指標(biāo)圖紙1張裝配圖，1張整體圖，2張零件圖說明書1份30000字左右翻譯外文資料1篇3三、研究進度第1周-第2周：畢業(yè)實習(xí),搜集、查閱相關(guān)資料，撰寫開題報告；第3周第4周：查閱分析資料，整理原始數(shù)據(jù)，確定設(shè)計步驟，并形成論文框架；第5周第6周：根據(jù)重型車輛的特點選擇具體燃燒系統(tǒng)的形式；第7周第8周：，燃燒室形狀的設(shè)計，活塞，氣缸蓋的設(shè)計；第9周第10周：PRO-E對連桿三維建模，做運動和受力分析，形成并整理數(shù)據(jù)；第11周第12周：對連桿小頭進行強度校核，燃燒系統(tǒng)燃燒過程的熱力學(xué)計算；第13周第14周：繪制活塞連桿裝配圖，活塞氣缸蓋裝配圖；第15周第16周：檢查前面的設(shè)計過程及數(shù)據(jù)，書寫說明書；準(zhǔn)備答辯。四、主要參考文獻(xiàn)1陳家瑞.汽車構(gòu)造M.第2版.北京：機械工業(yè)出版社，2005.2林學(xué)東.發(fā)動機原理M.第3版.北京：機械工業(yè)出版社，2008.3何勇靈趙致和劉建新宗永平杜慧勇李民張艷輝丁川介戰(zhàn).柴油機供油系統(tǒng)中短時間存活汽泡及其特性的研究J.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報2000年No.67834杜慧勇傅茂林劉建新趙致和李民宗永平鄧本都.柴油機供油系統(tǒng)汽泡類型的研究J.內(nèi)燃機學(xué)報1999年第17卷第4期5董剛李德桃夏興蘭楊文明.改善渦流室柴油機供油系統(tǒng)和利用廢氣再循環(huán)降低排放研究，燃燒科學(xué)與技術(shù)2000第6卷第7期6董偉，于秀敏.預(yù)噴射對高壓共軌柴油機起動特性的影響Z.內(nèi)燃機學(xué)報，2008第6卷第4期7顧文.現(xiàn)代柴油機噴射技術(shù)J汽車技術(shù)8宋軍喬信起黃震李書澤王巖.柴油棚電控噴射系統(tǒng)發(fā)展項狀Z.車用發(fā)動機第3期(總第145期)2003年6月9喬信起黃震肖進王巖凌君嚦汪勝波.車用柴油機燃燒系統(tǒng)的改進Z.農(nóng)業(yè)機械學(xué)報第35卷第2期10王平唐斌宋希庚孫有根.共軌柴油機燃燒J熱愛科學(xué)與技術(shù)第7卷第3期2008年9月11趙民葛賢何沛深.車用柴油機燃燒系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化試驗J上海工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報第10卷第1期1996年3月12趙民,葛賢,何沛深.車用柴