柴油的分析报告 篇1
适用场景:设备维修前故障排查、柴油机运行安全检查
内容看点:设备故障排查方法、事故责任分析要点
行文逻辑:记录事故经过→分析设备情况→调查现场情况→判断事故原因→提出防范措施
一、发生事故的单位名称:
中原塔里木钻井公司70730队
二、发生事故的时间地点
时间:20xx年8月18日上午11:30左右
地点:AT33井
事故类别:设备损坏事故
三、事故经过及事故处置情况:
1、事故经过:
20xx年8月17日10:00当班司机陈宝平接班保养1#、2#、3#柴油机离心滤子,10:20将4#柴油机启动起来,启动前油水正常,水温50℃左右带负荷,运转正常,11:30左右去巡检发电机出来,听到柴油机异常声音,跑至机房将四号车停下,报告给司机长李欣华,正盘车至328°有卡滞现象,反盘至卡点位置有轻微阻卡,但能盘动,二次盘车后卡滞现象消失,此时司机长发现油底壳机油油位异常,打开放油阀后有防冻液流出,打开机体侧面观察孔检查,发现4#缸缸套碎、活塞断。下午15:00拆下4号缸缸盖后发现机体在缸套下密封带处损坏,柴油机已不能使用。汇报给装备科后,于18日凌晨更换柴油机完毕开始磨合。
2、4#柴油机基本情况:
型号:G12V190PZLx3/O生产厂家:济南柴油机股份有限公司机体编号:L04x11x1088生产日期:20xx年12月第一次大修时间:20xx年5月大修编号:20080507大修厂家:库尔勒中兴石油机械有限责任公司。
3、现场调查情况:
该柴油机于20xx年4月3日由设备库调拨给70730队使用,之前在60808队使用一口井,使用时间1000小时左右(具体时间因资料不全无法准确查证),使用情况正常,后存放设备库备用。调入70730队后资料显示使用时间在1128小时,使用时问题较多,振动大、油水温度高、仪表易坏,队上将其当成备用柴油机使用。事故发生时3台柴油机工作,双泵钻进,排量55L、泵压22MPa,柴油机转速1000r/min。
4、现场观察活塞、缸套残片发现有明显拉伤:
5、机体4号缸缸套下密封带损坏三分之二:
四、事故伤亡情况和事故直接经济损失情况:
本次事故没有造成人员伤亡
事故直接经济损失情况:
缸套、活塞一副:
20xx型柴油机机体一部:
修理费用:
五、事故原因分析:
1、从缸套、活塞的残片分析,缸套残片的表面镀层磨损严重,拉痕多且深度较大,以此判断此缸之前已有拉缸现象。
2、检查保养不及时、正确导致该缸活塞、缸套拉伤情况加重,在重负荷时,由于缸内温度较高,活塞运动速度较快,润滑油不能在拉痕处形成有效的润滑膜,致使活塞在上止点处卡死,其它缸的继续工作将此缸活塞从活塞销处拉断,连杆小头失去活塞在缸套内往复运动的约束,随着柴油机的旋转而自由运动,将缸套捣碎。机体密封带损坏。
3、当班司机处理不及时,使连杆小头失去约束的时间加长,从而将机体密封带损坏,造成机体报废。
六、事故性质:
检查、保养不及时、正确;处理事故不及时准确,是本次事故发生和损失扩大原因,因此本次事故是责任事故。
七、事故责任划分:
八、事故处理建议:
九、事故教训及防范措施:
1、严格按设备的保养、操作规程操作和保养。
2、平时的设备巡回检查制度和巡回检查项点要认真落实,细致操作,不要走马观花流于形式。
3、平时检查的`问题要及时整改销项,不能让设备带病工作。
4、超负荷使用设备,易造成设备的过早老化及磨损。
5、加强业务知识的学习,提高处理问题的能力。
柴油的分析报告 篇2
适用场景:重型柴油机销售策略制定、轻型柴油机市场趋势分析
内容看点:重型柴油机竞争格局变化、轻型柴油机市场需求预测
行文逻辑:分析机型销量→梳理应用领域→评估市场表现
一、 中国重汽杭发
xx年度,中国重汽杭发基本上以WD6 5柴油机为主销机型,其产量占杭发总产量的98%以上。WD6 5分为国Ⅱ、Ⅲ机型(EGR非典技术与高压共轨两种国Ⅲ路线,本年度EGR机型所占比例已逐步降至58%左右)。从市场反应看,WD6 5作为成熟的 0L柴油机,销量比较大,而且在中国重汽体系内,其国Ⅲ机型销量是国Ⅱ机型的2.6~3倍,在该排量段位机型中,国Ⅲ机型所占比例是较高的。但是这款柴油机在中国重汽所属的两家工厂——杭发、章丘厂做的改进不大,噪声、油耗等指标都难以有效下降,WD6 5未来的竞争力正面临重大考验。或许在曼授予中国重汽TGA卡车、D08、Dxx年,一汽解放锡柴热点众多,除CA6 3、CA4 3系列外,各功率段柴油机全面发力,其热销机型是CA4DX、CA4DW、CA6DL、CA6DF3F、CA4DF3F。上述机型产量占锡柴总产量的83%以上。在轻型柴油机中,尤其以CA4DX(排量3. 42L、功率58~70kW)、CA4DW(排量2.542. 6L,功率34~62kW)两款最为抢眼,xx年度该两款柴油机产量占锡柴总产量的40%以上。
CA4DX和CA4DW适用于 .5~3t低速货车、4~8t载货车、6~7m客车、叉车、农业机械等。该系列柴油机是锡柴在轻型动力布局上的一项重要举措,目前4DX、4DW系列共有xx年热销的主要是国Ⅱ标准机型。该两款发动机从年初至5月一直处于快速拉升阶段,这一时期供应农机、农用车的季节性特征非常明显,6、7月份稍作调整后,正好与轻卡下乡及各种补贴政策开始兑现等利好因素叠加,销量仍然走高。
CA6DL是锡柴巨资打造的重型柴油机(该机型已由最初的7.7L一个品种发展到几十个系列,排量7.7~8.6L,功率 9 ~258kW)。现在该机型已先后推出了省油版、自卸版、工程版等个性化产品,本年度CA6DL主配奥威重卡、五洲龙客车、舒驰客车、欧曼以及陕汽、江淮、精功镇江、福建新龙马等,并出口海外。6年来,6DL柴油机以每年销量60%的速度递增,至今已达 5万台。xx年,在我国重卡市场大起大落的形势下,CA6DL柴油机产量一直稳步上升,说明该产品确实获得了市场的认可。
(一) 上海柴油机股份公司
上柴机型系列很多,销量却不大,xx年上柴比较热销的要算SC8DK系列(排量8.3L,功率 70~xx年,该机型与崇明水泵、浙江银轮冷却器组配,受到市场追捧,主要客户是上依红、三一汽车、南京中大、徐重、福田、苏州金龙。
作为国内最早开发应用的国Ⅲ产品,SC8DK、SC9DK电控柴油机还是上柴在工程机械领域的主打机型,在国内 6~25t汽车起重机市场拥有70%的占有率,并获得了欧洲非道路机械第Ⅲ阶段排放认证。目前,该产品正与国内装载机进行试配。
从统计数据看,当前上柴真正能够上量的主要是SC8DK柴油机,SC9DF增长虽快,但总量不大。近两年,上柴一直没有很好地完成向汽车市场的转变,产量一直在低位徘徊,融入上汽集团后,也没有带来明显变化。不过,上汽拥有重庆红岩、南汽跃进以及申沃、汇众等众多企业的强大需求,为上柴在车用柴油机市场重新崛起打下了坚实的基础。
预计未来两年内上柴的主销机型是SC8DK和SC9DF系列。
(二) 东风朝柴
xx年东风朝柴的主销机型是CYQD32、CY4 0、CY4 02柴油机,上述三种机型产量占朝柴总产量的90%以上。其中,QD32(排量3.2L,功率55~65kW)系引进日产机型,xx年主配东风各种轻卡、皮卡、轻客、多功能车,同时销往广汽客车、福田、郑州日产等体系外厂家。
QD32属朝柴较高端产品,曾是朝柴最热销的机型之一,以xx年为例,该机型的月均产量就达到 xx年增长50%以上,而在xx年,该机型月产量与去年相比没有明显增长。这说明当前高端轻型柴油机的市场虽有部分机型旺销(如康明斯ISF已销售5000台),但总体依然脆弱。不过,QD32柴油机又衍生出了新的品种——CYQD80D-E3国Ⅲ发动机。该机型是朝柴研制的又一款QD系列国Ⅲ新品,采用日本电装公司VE泵+EGR+DOC技术方案满足国Ⅲ限值。
xx年,东风朝柴的CY4 00(排量3.7L,功率66kW)、CY4 02(排量3.85L,功率83kW),主配东风、江淮、南汽各类2~4t货车、6~8m豪华客车底盘及其它货车、公交车。上述两款柴油机属较低端的轻型机,但是下半年后,该系列中的国Ⅲ机型已经上量,其中4 02高压共轨柴油机 月销量达到了 070台。
l 广西玉柴股份公司
广西玉柴股份公司本年度的热销机型是YC4 08、YC4 0、YC6 05、YC6 08、YC4F、YC6L、YC6M等。上述机型产量占玉柴股份公司总产量的90%以上。
其中,YC4F(排量2.66L、功率65~90kW)国Ⅲ机型采用德尔福电控共轨技术、低涡流燃烧室。YC4F柴油机亮相以前,6~7m中客市场一直是朝柴、云内占主要份额,玉柴因没有好的适配机型份额很低,玉柴推出YC4F机型后很快占领了大片轻客市场。此后,玉柴又开发出能够满足7~8m客车大功率的机型YC4FA。xx年,以4F为基础研发的顶置凸轮轴电控国Ⅳ高速柴油机点火成功。目前,YC4F主配南骏、宝华、力帆、红塔、中兴、福田、苏州金龙、厦门金旅等轻型车。从xx年的市场趋势看,YC4F未随市场变化而波动,走势平稳,平均月销量在4000台以上,这在高端轻型柴油机中是很难得的。
YC6M(排量9.839L,功率xx年的统计数据看,YC6M平均月销量3000台以上,主配东风、柳汽、江淮、广汽日野、金华青年,销量同比增长78%,且全年没有出现大的起伏,在全国同等排量的机型中(除潍柴和中国重汽外),是比较高的。YC6L的定位是轻量化公路重卡,今年 ~ 月,YC6L销量同比增长超过xx年,大柴热销机型是CA498(排量3. 68L,功率65kW)、CA6DE3、CA6DE2(两款机型排量同为6.6 8L,功率 7~ 70kW)等机型。上述机型产量占大柴全部产量的78%以上。CA498是大柴的传统柴油机,现在已升级到了国Ⅲ标准。
作为合资公司,大柴生产的道依茨两款柴油机BF6M 0 3(排量7. 46L,功率 62~2xx年,东风康明斯的柴油机市场波动剧烈, 至6月,销量仅5.4万台,与目标差距较大。其中,非东风市场下降30%,东风市场下降50%以上。新一届管理团队到位后,先后与徐工、柳工、柳汽、宇通等国内十多家知名厂家建立业务配套战略合作关系。进入7月以后,东风康明斯发动机销量才逐月攀升,8月产销达 .2万台,9月突破 .3万台,创下xx年 月以来发动机单月月产的最高纪录。
从机型看,东风康明斯在xx年的主销机型是C系列(功率 62~239kW)、L系列(功率22 ~264kW)、B系列(分四缸机与六缸机,功率为92~ 73kW),国Ⅲ标准柴油机以ISDE为主。其中,L系列(月销量在xx年,扬柴的热销机型主要是YZ485(排量2.08L,功率32~52kW)、YZ4 02(排量3.4、3.66、3.85L,功率65~75kW)、YZ4 05(排量3.42L、功率75~ 05kW)系列。上述机型产量占扬柴总产量的95%左右。
YZ485主要用于0.5~ .5t轻卡,小型工程机械等;YZ4 02柴油机适用于2~4t载货车、6~7m中巴车、机械工程等;YZ4 05用于3~5t载货车,6~7m轻型客车和豪华旅游客车。从统计数据看,扬柴的YZ4 02、YZ4 05系列柴油机中的增压中冷型产量在年初时约占该系列总产量的三分之一,随着市场的展开和产量的上扬,其增压中冷机型比例占二分之一到三分之二。本年度扬柴国Ⅲ标准柴油机销量不大,预计xx年国家对节能减排各项措施加严后,扬柴轻型国Ⅲ机将会放量。
xx年度,我国重型柴油机热销的依然是排量为9~ 0L、性能可靠、省油的品种。这类柴油机已经旺销了两三年,预计xx年这种趋势也不会改变。此后,随着国外合资机型的大规模投放市场,原有的竞争格局将发生动摇,斯太尔体系所占比重将会明显下降。
本年度轻型柴油机热销的主要是排量在3L(特别是2.5L左右)以下的中低端机型,预计xx年在国内外新的环保形势下,国家对市场的监管会加严,同时引导汽车向低排放、节油的方向发展,高端轻型机所占比重会略有放大,但提升幅度不会超过30%,中低端机型因为拥有强大的市场需求,仍将会维持两年以上的旺销势头。
柴油的分析报告 篇3
适用场景:柴油车项目立项评估、市场调研报告撰写
内容看点:柴油车市场发展趋势、投资风险评估要点、经济效益测算方法
行文逻辑:总论概述→环境分析→市场分析→SWOT分析→财务分析
目 录
第一章 总论3
一、项目总述3
(一)项目简介3
(二)公司简介4
(三)项目技术概况4
二、项目技术背景及社会、经济意义4
三、研究该项目工作的依据和范围5
(一)研究工作的依据5
(二)研究工作的范围6
四、研究工作概况及研究结论6
(一)研究工作概况6
(二)研究结论7
第二章 外部环境可行性分析8
一、法律环境8
二、政治环境9
三、经济环境10
四、社会环境12
五、产业和行业13
六、全球大环境13
第三章 市场需求状况分析15
一、柴油车市场误区15
二、汽油发动机与柴油发动机之比较15
三、柴油车市场前景17
四、柴油质量决定柴油车成败19
五、我国成品油供应的吃紧20
六、********能够缓解能源供需紧张21
第四章 swot分析22
一、优势分析(strengths)22
(一)政策优势22
(二)行业优势23
(三)产品优势25
(四)创新优势25
(五)国家保护政策26
(六)市场优势27
二、劣势分析(weaknesses)27
三、机会分析(opportunities)27
(一)低成本高利润27
(二)潜在的投资公司28
(三)潜在的合作前景28
(四)竞争机会28
四、威胁分析(threats)28
(一)创新意识应不断加强28
(二)风险分析28
第五章 生产可行性分析30
一、技术情况30
(一)技术保证30
(二)服务保证30
二、生产运作30
(一)原料来源30
(二)建厂概述31
(三)生产条件及利润概述31
第六章 财务计划分析32
一、评价方法的选择及依据32
二、投入1000万元后相关财务数据33
三、财务盈利能力分析35
四、盈亏平衡分析36
五、敏感性分析37
第七章 价值分析判断39
一、价值判断方法的选择39
二、项目价值分析39
1、折现率的选择40
2、折现年限40
3、计算过程41
三、结论41
第八章 综合效益42
一、经济效益42
二、社会效益43
第九章 结论44
附 录45
附表:45
附件:45
柴油的分析报告 篇4
适用场景:柴油机性能优化设计、发动机配气系统改进实施
内容看点:柴油机配气系统优化方案、发动机动力性能提升方法
行文逻辑:分析配气机构现状→建立动力学模型→优化凸轮型线设计
题 目:4108柴油机配气机构动力学分析及优化
一、选题的依据及意义:
配气机构是发动机的重要组成部分.配气机构的设计影响发动机的充气效率以及换气质量,因此对发动机的(略)经济性、有害排放有较大的影响.配气机构的工作可靠性和噪声直接影响发动机的整机可靠性和噪声.随着发动机性能和排放要求的不断提高,使得配气机构的研制更加迫切. 本文以4108柴油机发动机配气机构为研究对象,对其配气机构参数、配气凸轮型线、动力学等设计原理作了深入研究和分析,并进行优化设计发动机的配气机构,同时对发动机相关系统的优化。
二、国内外研究现状及发展趋势(含文献综述):
随着内燃机高功率、高速化发展,人们对其性能指标的要求更高,这给配气机构的设计以及制造工艺增加了难度。目前广泛采用的是气门-凸轮式配气机构,它具有保证气缸密封性的优点。配气机构系统研究内容归纳起来主要有两个方面,一方面是零部件的设计,包括凸型线,气门摇臂机构的设计,气门弹簧及气门等零部件的设计,其中又以凸轮型线的设计尤为关键,这是因为凸轮作为整个机构的原动件,它直接控制整个机构的运动。另一方面是机构的动力学问题,而对于机构动力性能的研究,又主要集中在气门的运动规律上。国外对配气机构的振动模型、摩擦及配气相位和可变气门正时等的研究有一些报道。国内也在致力于研究更精确的气门振动模型、凸轮挺柱副的动力润滑、非对称凸轮型线以及凸轮型线的拟合等问题,主要表现在以下几个方面:(1)设计了许多性能优良的凸轮型线;(2)配气机构由刚性设计发展为弹性设计;(3)由孤立研究凸轮设计发展到配气机构系统设计。
内燃机配气凸轮的研究已经涉及到配气机构性能的各个方面,包括型线、挺柱的运动规律、气门振动模型、挺柱与凸轮的接触应力、摩擦应力等。在研究更精确的气门振动模型、凸轮挺柱副的动力润滑、非对称凸轮型线以及凸轮型线的拟合等方面上,国内外都有很大的发展。
现代发动机配气机构采用的技术主要有以下三方面。
1)顶置凸轮轴技术。气门-凸轮式配气机构具有保证气缸密封性的优点,尤其是进排气门能够持久地保证燃烧室的密封性,四冲程内燃机大多采用气门-凸轮式配气机构。气门-凸轮式配气机构按气门布置分为侧置气门和顶置气门机构。顶置气门配气机构,内燃机的充气系数较高,燃烧室比较紧凑,内燃机有较好的性能指标,是侧置气门机构所不能达到的,故侧置气门机构已被淘汰。顶置气门配气机构根据凸轮轴的放置位置分成凸轮轴下置型和顶置凸轮轴型。绝大部分柴油机采用凸轮轴下置型,但这种机构高速运转时会产生较大的惯性力和噪声,消耗较大的动力。顶置凸轮轴型(ohc)是把凸轮轴放在气门上方,省去了推杆、挺柱,可分成sohc型和dohc型。 sohc型只用一根凸轮轴来驱动进、排气门; dohc型采用两根凸轮轴来分别驱动进、排气门。这种结构适用于进、排气门呈v形排列的内燃机。还有些机构将顶置凸轮轴放在气门室罩里,凸轮直接作用于气门上,这种机构省去了摇臂,高速时气门工作良好,零件惯性力极小,工作平稳。
凸轮轴的传动类型有3种:正时齿轮传动、正时链轮传动和驱动带传动。其中,正时齿轮传动主要用于要求长寿命和大载荷的内燃机,如船用、商用车和赛车内燃机;正时链轮传动,广泛应用于轿车内燃机,一般来说,它比正时齿轮传动机构噪音小;驱动带传动或齿形带传动是新出现的传动方式,主要用于顶置凸轮轴内燃机上。
2)多气门技术。配气机构的新发展是改善燃料经济性,其关键在于如何提供更多的新鲜空气,多气门内燃机很早就已经出现了,但仅用于赛车,目的是减轻排气门的热负荷和机械负荷,但并未能在内燃机制造业得到推广。促使多气门内燃机产量迅速提高的原因在于自动控制技术的快速发展和生产工艺水平的不断提高,多气门配气方案能保证内燃机在整个负荷和速度范围内形成佳混合气,并适时适度送入气缸。多气门内燃机不仅可以提高内燃机功率,还可以降低燃油消耗,减少排污。据分析4气门内燃机燃油消耗比2气门内燃机燃油消耗低6%~8%。
3)可变配气定时及气门升程技术。常规内燃机配气相位都是按内燃机性能要求,通过试验确定某一转速和负荷条件下较为适合的配气相位。为了在更大地曲轴转速范围内提高功率指标,降低燃料消耗,现代多气门内燃机气门开启相位可以改变、升程也可以改变,称作可变气门运动配气机构(vvt)。通过这套机构对配气过程的调节和控制,低、中转速时,活塞运动速度低,气流动力学特性差,因而要求“缩小”相位重叠角,以减少工作混合气倒流,保证低、中转速时扭矩曲线形状较好,降低燃油消耗率。在中高转速时,活塞运动速度快,气流动力学特性好,因而要求“放大”相位重叠角,废气排放彻底,进气量充分,可相应增加内燃机扭矩。显然,采用这一机构,可以提高内燃机性能、降低污染、改善怠速性能。
实现可变气门技术有多种途径,按照有无凸轮轴可分为基于凸轮轴的可变气门机构和无凸轮轴的可变气门机构两类。传统气门控制技术都是由凸轮轴机械推动的,电磁气门控制技术采用由电磁驱动的组件推动气门,根据ecu需要进行动作,这也正是vtec等气门控制技术追求的高境界。
4)无凸轮电液驱动配气机构。无凸轮电液驱动配气机构是一种新式的配气机构,与传统的凸轮轴式配气机构相比,它的特点是气门的运行由电液来控制“它的显著优点是气门在内燃机各个循环中的开启位置、开启持续时间和气门开启时刻的气门升程等可以相互独立”所以,采用这种机构的内燃机在工作过程中,能够在各种转速下调整运行参数,并达到佳"所以,采用这种机构的发动机就会消耗较少的燃油,动力性要更好,同时从发动机排出的污染物也降低,起到了保护环境的作用。
5)液压挺柱配气机构。液压挺柱配气机构也是内燃机的设计人员所开发的新式配气机构,配有这种机构的发动机振动和噪声均减小,原因在于它通过液压机构来补偿气门杆身产生的热膨胀,导致配气机构所带来的撞击噪声也相应减小。所以液压挺柱在配气机构中的应用也越来越广泛。
当今内燃机配气机构的发展趋向是在排量不变的前提下,提高内燃机性能指标。不论是多气门配气机构还是在此基础上演化而来的可变气门运动配气机构,其基本出发点都是,在更大范围内使内燃机动力指标、经济指标和生态指标等达到优,这是传统配气机构无法完成的。
三、本课题研究内容
(1)在满足性能指标的前提下设计yc4108型柴油机的配气机构。
(2)应用avl excite软件建立yc4108柴油机的动力学模型,通过模拟计算,分析该柴油机配气机构的动态特性。经动力学计算,依据气门动力学升程、凸轮与挺准间的动态接触应力和气门落座速度等考察是否存在飞脱和落座反跳等现象。
(3)针对原配气机构存在的问题和对发动机的改进要求,利用avl excite软件对配气相位进行优化,并优化设计进排气凸轮型线,通过对改进后的配气机构进行运动学、动力学分析和整机性能分析,判断优化的效果。
四、本课题研究方案
yc4108柴油机是玉柴机器股份有限公司生产的自主品牌发动机,是在玉柴优质产品yc6108柴油机的基础上结合轻型客货车技术特点开发设计的轻型车用柴油机。具有使用维修方便,动力性、经济性好,可靠性高、寿命长的特点,主要用于2-5t小型卡车、货车,同时也用于发电机组、叉车、拖拉机和小型船舶。近几年来,由于市场经济的迅速发展,城区物流行业蓬勃发展,对轻型卡车和商务车的需求量与日俱增,这给轻型车用柴油机带来了无限商机。原机型主要用于城市间的长距离运输,对于城市交通路况需要重新设定参数,以改善燃油经济性和排放性能。本设计任务主要是在原机的基础上,改进设计进气系统及配气机构,达到提升发动机性能的目的。
总体方案:
(1)计算软件简介
本文所使用的avl excitetimingdrive是一种基于windows操作系统的软件,它是avl软件平台中一个仿真工具,主要应用于分析内燃机配气机构的性能。该软件具备振动噪音分析、齿轮系动力学计算、正时驱动动力学计算!配气机构动力学计算、凸轮型线设计和优化等功能。根据所建立的运动学和动力学模型,在设定的转速下进行计算,考虑配气机构各传动件的质量、刚度、阻尼等。配气机构动力学计算的分析包括:气门升程、速度、加速度、凸轮与挺柱间接触应力、气门与气门座之间的接触力、弹簧的位移等。excitetimingdrive不仅可以用于配气机构的动力学计算,还可以用于配气机构的设计"从计算机模拟的角度,使发动机具备较好的动力性和可靠性,同时还降低振动和噪声。此外,该软件还可以分析配气机构传动系统的零部件,包括齿轮、链轮等。通过多次的运算,可以对传动系加以改进,以满足要求。当运用excitctimingdriv进行凸轮型线的设计时,提供了分段加速度函数凸轮、等加速凸轮、多项动力凸轮三种凸轮设计的方法设计凸轮型线,当生成一个新的凸轮型线后,对相应的配气机构做动力学分析,如果出现错误的结果曲线,可以对凸轮型线进行修改,完善配气机构的动力学性能。excitetimingdrive的建模原理是很简单的,将配气机构简化成一个集中的质量系统,而相应的凸轮、挺柱、推杆、摇臂、气门等零部件用所对应的模块来代替。该软件提供了配气机构每个元件的模块,在编辑器中用不同的图标来表示。当我们选好对应的图标后,再将各个模块连接起来,就建立起一个配气机构的模型。接着,需要对各个模块中的参数进行设置,不同的模块对应不同的参数,基本的参数包括质量、刚度、阻尼、弹性模量等,将参数设置完成之后,就可以进行配气机构动力学和运动学分析、齿轮系的运动分析等。
该软件的输出结果包括了模型中各个模块的动力学结果曲线,包括:气门的加速度、速度、升程、凸轮与挺柱间的接触应力、气门与气门座间的接触力、弹簧各圈位移等,并根据这些曲线评价是否存在气门落座反跳、机构零部件飞脱、弹簧并圈与颤振等现象,以及凸轮与挺柱间润滑效果是否良好,如果出现了不好的情况,可以通过该软件进行改进设计,使配气机构的动力学特性满足要求。
(2)yc4108柴油机的性能指标为
柴油机类型:水冷四冲程直列式顶置式气门
气缸数-缸径×冲程:4-108mm×115mm 连杆长度:l=152mm
排气量:4.214cc 压缩比:17.5
燃烧形式:直接喷射 润滑方式:压力循环飞溅复合式
冷却方式:闭式压力循环 起到方式:电启动
电机停止方式:燃油控制系统
输出功率:75kw/2800rpm 大扭矩:268nm/1600-1900rpm
怠速:600rpm 大空转:3000rpm
全负荷低燃油消耗率:225g/kw.h
冷起动温度:-25℃ 排气温度:<600℃
(3)在满足上述性能指标的前提下设计yc4108型柴油机的配气机构。
该款发动机配气机构为上置凸轮轴四气门机构,主要由凸轮、挺柱、推杆、摇臂、气门桥、气门弹簧、气门、气门座等组成。对于发动机配气机构的动力学计算,需要建立动力学模型,在动力学计算的发展中,出现过多种模型,分别是单质量模型、二质量模型、多质量模型、有限元模型。本文利用avl excite软件建立该柴油发动机顶置凸轮轴式配气机构的模型。
(4)配气机构动力学分析
气门机构的动力学问题,可以作为一个振动系统分析其特性。简化后建立其单自由度模型,并且考虑该系统的阻尼、间隙、脱离、落座等各种因素,凸轮与从动件系统相互影响等,当中的各部件可以作为弹性质点,其刚度为非线性刚度。
对动力学结果评价主要考虑到凸轮与从动件的飞脱、气门落座速度或气门反跳、凸轮接触应力、活塞与气门的干涉以及气门弹簧的动力学特性等。
在avl excite软件当中,根据发动机配气机构的实体结构及零部件布置情况,通过外部的cad 软件或有限元计算得到各部件的质量与刚度,建立该发动机单个气缸的配气机构进气门计算模型如图所示。
(5)凸轮型线的优化设计
针对配气机构进、排气模型,在模拟计算的基础上,从改进配气凸轮型线设计的角度,来研究配气机构性能优化的途径。通过改进配气凸轮型线,综合分析配气凸轮型线设计的主要影响因素及趋势,提出改进设计的配气凸轮型线方案。
五、目标、主要特色及工作进度
目标:在avl excite软件当中,对某柴油机的配气机构进行了单阀系的动力学计算,并对结果进行分析,指出了设计上的某些不足;接着又进行了凸轮型线的优化设计,再次进行动动力学计算,与原型线相比,结果有所改善。
特色:1、对配气机构的建模、动力学计算、分析和凸轮型线优化设计做出了较充足的研究。
2、使用avl软件对配气机构做出了模拟分析。
毕业设计进度计划
序号 各阶段工作内容 起讫日期 备注
1 查阅相关资料,进行现场调研,翻译资料等 3月5日~3月18日 交外文资料翻译稿
2 撰写开题报告 3月19日~4月1日 交开题报告
3 纵横剖面图和配气机构图绘制 4月2日~4月22日
4 配气机构参数设计、凸轮轴图绘制 4月23日~5月21日 必须用计算机绘制,交零件设计图
5 撰写毕业设计说明书 5月22日~5月27日 交毕业设计说明书
6 毕业答辩 5月28日~6月1日 核查所有文档
六、参考文献
1、《内燃机学》 周龙保 主编 机械工业出版社
2、《内燃机设计》 袁兆成 主编 机械工业出版社
3、《内燃机构造》 林波 李兴虎 主编 北京大学出版社
4、《高速柴油机概念设计与实践》 许道延 丁贤华 主编 机械工业出版社
5、《柴油机配气机构动力学分析及凸轮型线优化设计》 张桂昌 天津大学机械工程学院
6、《柴油机配气机构动力学分析》 王志远 大连理工大学
7、《浅析柴油机配气机构的发展现状》 作者 钱向明 熊永森 金华职业技术学院
8、《内燃机配气机构技术现状及发展 作者 马钢 太原市热力公司
9、《重型柴油机配气机构系统动力学分析》 李云清 北京航空航天大学汽车工程系
10、《柴油机系统配气机构的动力学分析》 吴楠 廖日东 北京理工大学 机械与车辆工程学院

