机械5

随着汽车动力的发展，能源问题已经迫在眉睫，而能源是人类赖以生存和发展的重要物质基础，能源尤其是石油资源的匮乏、全球环境的恶化已成为当今世界社会发展的两大难题。因此，内燃机的替代燃料越来越受到重视。而在众多的的替代燃料中，天然气因其储量大，燃烧清洁，对内燃机改动小，是最有应用前景也是目前使用最多的气体代用燃料。天然气的热值和辛烷值均高于汽油，但又有可比性，因此天然气发动机的设计可参照汽油机的具体结构和参数，在其基础上行改，以适应天然气的理化性质，保证发动机能有良好的动力性、经济性和可靠性。本设计是以三菱4G15S汽油机为原型，通过改型设计488Q压缩天然气发动机。本设计说明书包含的内容有488Q天然气发动机总体方案的选型，热力计算、动力计算和部分零部件的强度计算等。 关键词：天然气；4G15S汽油机；改型；488Q总体设计 目录 1引言6 1.1本设计研究的目地和意义6 2方案选择及总体设计7 2.1 488Q天然气发动机主要参数的确定7 2.1.1行程缸径比值7 2.1.2行程8 2.1.3活塞平均速度8 2.1.4气缸中心距及其与缸径的比值9 2.1.5气缸套壁厚10 2.1.6曲柄半径和连杆长度比10 2.1.7燃烧室的选择10 2.1.8发火次序11 2.2 488Q天然气发动机的总体布置12 2.2.1发动机总体布置的一般要求如下12 2.2.2总体布置如下12 2. 3本章小结13 3 488Q天然气发动机热力计算13 3.1热计算14 3.1.1燃料燃烧及成分确定14 3.1.2燃气过程参数的确定与计算15 3.1.3压缩终点参数的确定16 3.1.4燃烧过程17 3.1.5膨胀过程18 3.2工作循环参数19 3.2.1发动机指示指标19 3.2.2发动机有效指标19 3.3示功图的绘制21 4运动学计算23 4.1活塞位移24 4.2活塞瞬时速度24 5动力学计算25 5.1曲轴连杆机构中的作用力25 5.2机构惯性力26 6强度计算27 6.1曲轴强度计算27 6.2连杆强度校核27 6.3凸轮轴的强度计算28 6.3.1弯曲应力的确定28 7平衡计算29 7.1平衡的基本概念29 7.1.1平衡的定义29 7.1.2内燃机振动的原因29 7.1.3不平衡的危害29 7.1.4研究平衡的目的和采用的方法30 7.2旋转惯性力的分析30 7.2.1静平衡和动平衡30 7.2.2旋转惯性力平衡分析31 7.3单列式内燃机往复惯性力的平衡分析32 8进排气系统33 8.1概述33 8.2进气系统33 8.3排气系统36 9配气机构37 9.1.概述37 9.2配气机构的特性37 9.3设计步骤38 10润滑系统的设计38 10.1发动机的工况及对冷却系统的要求42 10.2冷却系统的总体布置43 11供气系统的选择45 结论47 致谢47 参考文献48