內(nèi)燃機零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計和實踐探究范文

本站小編為你精心準備了內(nèi)燃機零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計和實踐探究參考范文，愿這些范文能點燃您思維的火花，激發(fā)您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

摘要：直接利用汽車內(nèi)燃機直接驅(qū)動汽車，是目前汽車信息化時代飛速發(fā)展的一種技術(shù)應(yīng)用非常廣泛的汽車動力機械。當液體燃料直接注入車輛并燃燒時，會釋放大量固體。熱能作為機械力的一種動能直接轉(zhuǎn)化為動力，從而為機械設(shè)備提供動力。是當前工業(yè)生產(chǎn)和運輸中非常核心的機械設(shè)備。內(nèi)燃機對社會發(fā)展的重要性不言而喻，因此對內(nèi)燃機的研究從未停止。本文對內(nèi)燃機相關(guān)零部件的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計和實際應(yīng)用場景進行了分析和探討。

關(guān)鍵詞：內(nèi)燃機；內(nèi)燃機零部件結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)設(shè)計；應(yīng)用

0引言

當前現(xiàn)代工業(yè)文明發(fā)展迅速，內(nèi)燃機的使用成為了主流，內(nèi)燃機因為其優(yōu)越的性能取代了蒸汽機，而且在現(xiàn)代的機械領(lǐng)域中發(fā)揮了非常重要的作用，隨著當前各種先進技術(shù)的不斷發(fā)展，內(nèi)燃機的零部件不能滿足現(xiàn)代機械設(shè)備的發(fā)展需求，所以，為了最大程度的滿足市場的需求，優(yōu)化內(nèi)燃機的性能，進而進一步提高內(nèi)燃機，零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計的舒適和美觀等要求，從而落實節(jié)能減排政策，減少排放有害氣體，優(yōu)化內(nèi)燃機內(nèi)部零件的結(jié)構(gòu)就顯得尤為重要。

1內(nèi)燃機零部件結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的必要性分析

要想讓內(nèi)燃機正常運轉(zhuǎn)，就必需要保證內(nèi)燃機零部件結(jié)構(gòu)的完整性，內(nèi)燃機在運行過程中可以為機械設(shè)備的活動提供源源不斷的動力，如果內(nèi)燃機的結(jié)構(gòu)設(shè)計有缺陷，就會造成在生產(chǎn)過程中大量損耗能源的現(xiàn)象，與此同時，在使用內(nèi)燃機的過程中，也會產(chǎn)生各種危害氣體的污染物，這些污染物的大量排放，不利于建成環(huán)境友好型社會，妹子，如何控制內(nèi)燃機在工作過程中排放較少的有害氣體，成為普遍關(guān)注的問題之一。為保證內(nèi)燃機車整體結(jié)構(gòu)性能的不斷優(yōu)化和提高，不斷研發(fā)生產(chǎn)了一大批高性能、低能耗、環(huán)境污染小的內(nèi)燃機，有效地促進了內(nèi)燃機車的發(fā)展，緩解了內(nèi)燃機原有的環(huán)境污染，還有能耗問題。圖1為某內(nèi)燃機內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

2內(nèi)燃機零部件結(jié)構(gòu)

2.1空氣分配機制

顧名思義，發(fā)動機的氣門機構(gòu)是一種分配空氣的機構(gòu)。發(fā)動機缸體中的燃料是柴油和汽油，在目前的研究情況下，燃氣發(fā)動機分為很多種，但是這些發(fā)動機在工作時都需要引入一定比例的空氣，這樣才能夠保證內(nèi)燃機中的燃料充分燃燒，內(nèi)燃機中的氣門傳動結(jié)構(gòu)是控制發(fā)動機在工作時的進氣和出氣的結(jié)構(gòu)，通過內(nèi)燃機的氣門控制結(jié)構(gòu)，從而控制內(nèi)燃機中的進氣量多少，通過排氣閥門可以使內(nèi)燃機中使用完的廢氣從氣缸中排出，從而實現(xiàn)內(nèi)燃機工作過程中，整個進氣排氣工作的完成，目前，內(nèi)燃機的氣門傳動結(jié)構(gòu)是由齒輪傳動和滾輪傳動兩個傳動部分組成，這兩個部分能夠保證氣缸內(nèi)的燃料完全燃燒，是內(nèi)燃機的基本結(jié)構(gòu)。

2.2燃料供應(yīng)系統(tǒng)

在內(nèi)燃機當中，根據(jù)使用的燃料不同種類也分為不同的功能，例如，使用汽油作為燃料的內(nèi)燃機，是通過控制燃油量和空氣的方法，將一定濃度的汽油和空氣混合，直接進入整個氣缸，讓這些混合物在內(nèi)燃機中燃燒，從而產(chǎn)生大量的廢氣后，從排氣系統(tǒng)中排出，將能量供給給機械設(shè)備，而柴油機的工作方式是將柴油和空氣按一定的比例引入氣缸，在氣缸內(nèi)持續(xù)燃燒，這樣保證提供大量的能量，在燃燒之后排出柴油燃燒產(chǎn)生的廢氣，無論是汽油機還是柴油機，油箱的供油系統(tǒng)都需要根據(jù)燃油的不同特性來確定混入空氣的比例，并且按照一定的規(guī)定進行油量的供給，所以，燃料供應(yīng)系統(tǒng)和供氣系統(tǒng)具有非常緊密的聯(lián)系，兩者都是為內(nèi)燃機提供充足動力的保證。

2.3冷卻系統(tǒng)

內(nèi)燃機的冷卻系統(tǒng)是在內(nèi)燃機長時間工作過程中進行降溫的，這樣能夠保證內(nèi)燃機在工作過程中穩(wěn)定運行，降低故障發(fā)生的概率，因為內(nèi)燃機在工作過程中會產(chǎn)生大量的熱量，這種熱量的產(chǎn)生會導(dǎo)致內(nèi)燃機各部位的溫度升高，會加速各部件的老化和磨損，這樣就會增大內(nèi)燃機故障發(fā)生的概率，所以內(nèi)燃機的冷卻系統(tǒng)也是維持內(nèi)燃機高速運轉(zhuǎn)，提高它的使用壽命的重要保障。

3內(nèi)燃機相關(guān)零部件整體結(jié)構(gòu)設(shè)計及實際應(yīng)用的趨勢分析

3.1內(nèi)燃機曲軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計

一是實力合格，主要特點是運動曲柄支撐部分的運動彎曲、彎曲和扭轉(zhuǎn)疲勞強度和大功率容器輸出的靜強度；二是剛性合格，通過有效減少變速器內(nèi)燃機曲軸連桿出現(xiàn)應(yīng)力偏轉(zhuǎn)時的變形，可有效保證內(nèi)燃機活塞式變速器連桿及各變速器軸承的正常工作，以及內(nèi)部的固有振動頻率。燃燒活塞傳動連桿及各傳動軸承在復(fù)位時可有效增加，避免正常運轉(zhuǎn)時轉(zhuǎn)速升高。下降時發(fā)生曲軸共振；三是軸徑，軸承副一般具有較高的承壓耐磨性，足夠的承壓滾動面積，軸承油孔布置合理；四是曲柄油孔的合理布置，確保曲柄運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，扭矩均勻，軸系扭振狀況良好；第五，合理放置平衡重，減少主軸承的載荷和振動。

3.2內(nèi)燃機零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化

一方面，當需要對一些內(nèi)燃機相關(guān)部件的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計數(shù)據(jù)進行優(yōu)化時，工作人員通常可以將內(nèi)燃機相關(guān)部件的重要部位的數(shù)據(jù)調(diào)整內(nèi)容作為主要入口。進行數(shù)據(jù)優(yōu)化，手動更換一批內(nèi)燃機，將更換下來的零部件作為一些結(jié)構(gòu)參數(shù)的重要參考內(nèi)容，從而達到優(yōu)化內(nèi)燃機零部件的最終目的，工作人員除了可以調(diào)整內(nèi)燃機相關(guān)部件的重要結(jié)構(gòu)性能參數(shù)之外，還可以，重點關(guān)注內(nèi)燃機自身燃料離散化的性能極限和特性，因為目前的空氣信息采集技術(shù)還不能直接引入空氣作為模型計算來模擬內(nèi)燃機工作的情況，所以工作人員以四缸立式柴油機連桿重要結(jié)構(gòu)性能優(yōu)化設(shè)計工作分析為例，利用這種柴油機的性能質(zhì)量，作為函數(shù)和例子進行整體的內(nèi)積重要性能參數(shù)進行優(yōu)化分析，并且，借助大數(shù)據(jù)和云計算系統(tǒng)，對內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行分析，快速計算不同變化下的內(nèi)燃機工作效率，從而有效地進行零部件的優(yōu)化和調(diào)整。

3.3內(nèi)燃機發(fā)展前景

如何降低排氣溫度，提高熱效率，只能讓它基本按照定容循環(huán)工作。既然燃燒不能瞬間放熱，那么燃燒和膨脹就必須分開，即燃燒是分開的，作為循環(huán)中的一個單獨的段來使用。就是在燃燒階段達到定容。當活塞到達上止點時靜止不動，燃燒室容積不變，活塞作間歇往復(fù)運動，實現(xiàn)定容燃燒和加熱。燃燒結(jié)束時做膨脹功，燃燒和膨脹功分開。由于燃燒有一定的過程時間，所以只能近似地遵循定容加熱循環(huán)，但其排氣溫度會遵循溫度與容積的關(guān)系。目前的材料、加工工藝和結(jié)構(gòu)理論已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)等距燃燒循環(huán)。這種結(jié)構(gòu)理論采用了非傳統(tǒng)的曲軸連桿結(jié)構(gòu)，而是將曲軸連桿的擺線往復(fù)運動分解為擺線運動和直線往復(fù)運動兩個獨立的運動，不再同時進行。部件主要采用非圓齒輪、行星齒輪和輔助閉環(huán)控制部件。非圓齒輪包括兩端的兩個半圓齒輪和中間的兩個平行的直齒段，它們是行星齒輪的軌跡。通過它們的相互作用，活塞實現(xiàn)了閉環(huán)間歇往復(fù)直線運動。行星齒輪和非圓齒輪旋轉(zhuǎn)與齒段嚙合在一條直線上。行星非圓齒輪停止高速旋轉(zhuǎn)，非圓齒輪完成往復(fù)直線運動。實現(xiàn)定容加熱循環(huán)的內(nèi)燃機將把內(nèi)燃機的熱效率提升到一個新的水平，降低油耗和空氣污染，同時更加經(jīng)濟。在現(xiàn)有各種技術(shù)的基礎(chǔ)上，等距燃燒循環(huán)內(nèi)燃機是未來發(fā)展的方向。

4結(jié)束語

隨著技術(shù)的不斷更新，提高零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計能力，從而開發(fā)出更加合理完善的內(nèi)燃機零部件結(jié)構(gòu)，從而不斷推動內(nèi)燃機的發(fā)展。

參考文獻：

[1]葛毅，鄒洪富，張靜.內(nèi)燃機零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計及應(yīng)用研究[J].內(nèi)燃機與配件，1（07）：-18.

[2]林翔.內(nèi)燃機零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計及應(yīng)用[J].內(nèi)燃機與配件，0（21）：20-21.

[3]殷滿華.內(nèi)燃機零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計及應(yīng)用研究[J].時代汽車，0（21）：128-12.

作者：王江月 單位：東莞市技師學(xué)院智能制造學(xué)院