本科论文--活塞设计

《本科论文--活塞设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、本科论文一活塞设计江苏科技大学木科毕业设计（论文）第1章绪论1.1概述柴油机发展至今己有一百多年的历史，经过不断改进和提高，现在已经发展到相当完善的程度。由丁•它的热效率高、适应性好和功率范围广，已经广泛地应用于工业、农业、交通、运输业和国防建设事业中，对推动人类文明的发展起到了极其重要的作用。自二十世纪四十年代起，船舶动力装置上就广泛使用了柴油机。当前，在船舶动力中，柴油机仍占有主要地位。所有内河及沿海中小型船舶都采用柴油机作为推进动力。在新建的远洋船舶中，有超过90%的船舶使用柴油机作为动力。其中三万吨以下的船舶，绝大多数用柴油机作为主机，就是人

2、型船舶，由于近年來人型低速二冲程多机组动力装置的使用以及四冲程屮速人功率的柴油机的发展、两级增压在大型低速二冲程柴油机及人功率屮速柴油机上的应用成功，使柴汕机在大型船舶、大型汕轮、高速集装箱上及大型舰艇上开始应用，似有和汽轮机、燃气轮机以及核动力装置竞争的可能［1］。1.2船用柴汕机的现状和发展趙势1.2.1国外柴油机的发展概况近年来，船用柴汕机朝着提高功率、降低汕耗、提高可靠性、降低磨损、延长寿命、减少噪音及振动、降低重量和尺寸、易于维修保养、实行自动监控等方而发展。H1973年世界石油价格飞涨以后，降低油耗已成为H前各柴油机厂相互竞争的焦点。（1

3、）在提高功率方面由于增压技术的进步和工作过程的改善，单缸和单机功率不断提高。最大功率已由二十多年前的1100KW提高至3680KW。口前，最大单机功率已达36899KW。功率的提高主要是不断提高平均有效压力Pe来实现的，四冲程柴油机的Pe已达2.6MPa,二冲程柴油机的Pe可达1.575MPa。（1）在提高经济性方面口石油危机以后，燃油价格暴涨，燃料费用大增。燃油费用占总营运费用的1江苏科技人学木科毕业设计（论文）百分比已从20〜40%上升到40〜60%,凶而，降低燃汕消耗，燃用劣质燃料，寻找代川燃料已成为国外各柴油机制造公司竟争的主要手段。各公司为

4、此进行了人量试验研究丁作，并获得了很大进展。称霸世界低速柴油机市场的MAXB&W和SULZER公司，从1977年至1982年间，使低速二冲程柴油机的油耗率下降了27g/KW2h,最低油耗率达到160g/KW2h的水平。船用中速柴汕机的汕耗率也己经人幅度降低。法国的PC2-6EF和PC4-2EF机型的油耗率已达170g/KW2ho他们的冇效热效率He二0.5〜0.53,达到了和当高的水平。儿种典型柴油机燃油消耗率的变化趋势如图1-1和图1-2所示。图1-1二冲程低速燃汕耗率逐年下降的趋势图1-2四冲程中速机燃汕耗率逐年下降的趋势此外，近年來，劣质燃料一

5、重油（又称渣油）己被船舶辅机或辅机作为主要燃料加以采用。低速二冲程柴油机燃用重油的粘度已达3500〜6000秒（雷氏一号（100T）。四冲程中速柴油机可燃雷氏一号粘度为1500〜3500秒的重油。高速柴油机可燃用雷氏一号粘度为200〜250秒的重汕.造船厂希望主机和辅机采用同一种燃汕。（2）提高可靠性，延长寿命，发展监控系统随着平均有效压力Pe的提高，最高爆发压力已高达15MPa。零部件机械负荷及热负荷增加，为了提高可靠性和使用寿命，降低热应力和机械应力，在加强高温表面的冷却，改进材料、改进结构提高刚度等方而进行了大量工作，并取得了进展。人力发展电了

6、监控系统。对柴油机性能参数和工况变化的趋向进行瞬时分析，以便选择最佳运转参数并及时发现和排除故障或不町靠凶素，了解零部件运2江苏科技大学本科毕业设计（论文）行情况，通过测量和故障预兆的分析，确立更换零部件的期限。此外，冃前国内外普遍采用电了计算机进行辅助设计和结构强度试验研究工作。无疑这对柴油机结构方案的优化以及按寿命要求进行最经济的设计都是有效的手段。现代柴汕机的人修期（寿命）人人提高，高速人功率柴汕机为5000〜6000h（小时）,屮速人功率柴油机一般为30000h,个别的机型如TM410+速机可以和低速机相比，寿命为72000〜lOOOOOh,

7、相当于10〜20年。在过玄•的二十多年中，各类柴油机都获得了很大的发展，单功率获得了成倍的增长。在这方面，废气涡轮増压起了决定性的作用。目前还在为进一步提高平均有效压力而进行大量的研究工作。1.3课题的背景和惠义柴油机是一种将燃油的化学能转变成为机械功的动力机械。这种能量转换是燃油在气缸屮与空气充分混合进行燃烧，产生高温高压的丁作气体，推动活塞、连杆、曲轴，从而使燃油的化学能转变成机械功向外输出的［2］。内燃机在经丿力了一百多年的发展，虽然基木构造变化不大，但其性能和设计水平一直在不断提高，其燃油经济性、升功率、紧凑性、制造成本、可靠性和使用寿命等主

8、要技术指标不断得到改善。伴随着科技的飞速发展，各种新技术、新的研究成果（如:废气涡轮增压技术，电子控制燃油喷