一种新型185K单缸柴油机机械增压系统的开发

论文摘要

为了改善结构简单的小型单缸柴油机设计落后,功率低,油耗高,污染大的现状,本文开发了一种新型机械增压系统,可以在基本不改变发动机结构的情况下提升发动机的功率。本文的设计对象是使用较为广泛的185K单缸柴油机。首先,利用GT-POWER软件建立了185K单缸柴油机工作过程仿真模型,选择了涡旋气泵作为增压器,建立了185K单缸增压柴油机的仿真模型,得到了漩涡气泵与185K单缸柴油机的外负荷特性联合运行线,并对联合运行线进行了分析。随后,为检验发动机增压后工作的可靠性,我们采用三维有限元对185K单缸增压柴油机活塞、连杆、曲轴等主要零部件进行机械负荷分析和热负荷分析。证明了在低增压时185K单缸柴油机的主要零部件是安全可靠的。文中,对选定的两个不同的机械增压器与柴油机匹配进行了详细设计,设计了曲轴直接传动（A方案）和皮带轮传动（B方案）两种传动方式,并最终装配制作成样机。针对进气温度升高的特点设计了一款简单的中冷器。最后,建立了柴油机试验台架,进行了原机,样机的性能对比实验。实验结果表明,两个方案的样机功率和扭矩较原机均有10%以上的提升。虽然方案A的低速扭矩特性较方案B的差,但是高速扭矩特性则较方案B优,而且方案A结构紧凑,成本低廉,实用性好,更便于安装应用,为小功率发动机增压提供了一种新型的结构简单,价格低廉的增压技术。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 概述
• 1.1 前言
• 1.2 研究现状
• 1.3 机械增压器的分析与比较
• 1.4 本文的主要工作
• 2 185K 单缸增压柴油机工作过程计算
• 2.1 185K 单缸柴油机工作过程计算
• 2.2 机械增压器与185K 单缸柴油机的匹配计算
• 2.3 本章小结
• 3 185K 单缸增压柴油机主要零部件的有限元分析
• 3.1 185K 单缸增压柴油机活塞三维有限元分析
• 3.2 185K 单缸增压柴油机连杆三维有限元分析
• 3.3 185K 单缸增压柴油机曲轴三维有限元分析
• 3.4 本章小结
• 4 185K 单缸柴油机机械增压系统设计
• 4.1 增压系统的布置
• 4.2 增压系统的详细设计
• 4.3 中冷器的设计
• 4.4 本章小结
• 5 185K 单缸增压柴油机参数调整及性能试验
• 5.1 燃烧系统的改进
• 5.2 燃油系统的改进
• 5.3 185K 单缸增压柴油机样机试验
• 5.4 本章小结
• 6 全文总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献