XN型农用柴油机配气机构设计.doc

XN-型农用柴油机配气机构设计———————————————————————————————— 作者：———————————————————————————————— 日期： X2110N-15型农用柴油机配气机构设计目　录摘要 ⅠAbstract Ⅱ前 言 1第一章 X2110N-15型柴油机改型设计任务 31.1 改型设计的主要技术要求 31.2 改型设计的依据及意义 3第二章 X2110N-15柴油机主要性能参数的选择 52.1 平均有效压力 52.2 活塞平均速度 62.3 行程缸径比 72.4 曲柄连杆比 82.5 气缸中心距 9第三章 配气机构总体布置 103.1 气门数目、布置和驱动 103.1.1 气门数目选择 103.1.2 气门的布置与驱动 103.2 凸轮轴的布置和传动 11第四章 凸轮轴与气门驱动件设计 144.1 凸轮轴的设计 144.1.1 凸轮轴的设计要求及构造 144.1.2 凸轮轴尺寸的设计 154.2 挺柱的设计 194.3 推杆和摇臂的设计 20第五章 气门弹簧的设计 225.1 气门弹簧概述 22气门弹簧作用 22工作条件与设计要求 22气门弹簧材料的选择 225.2 气门弹簧尺寸确实定 235.3 气门弹簧的校核 275.3.1 气门弹簧的强度校核 275.3.2 气门弹簧的共振校核 29第六章 配气机构其它零件设计 316.1 气门 316.1.1 气门材料 316.1.2 气门构造及尺寸 316.2 气门座圈 356.3 气门导管 36气门通路面积的校核 36设计总结 39参考文献 40X2110N-15型农用柴油机配气机构设计摘要本课题是在X6110型柴油机的根底上改型设计出X2110N-15型柴油机，即将六缸柴油机改为两缸柴油机。

重点介绍了X2110N-15柴油机配气机构的设计，主要是其各零部件的设计配气机构的功用就是实现换气过程，即根据发动机气缸的工作顺序，定时的开启和关闭进排气门，以保证气缸排出废气和吸进新鲜空气配气机构设计的好坏直接影响发动机整体的经济性和动力性，因此配气机构的设计在发动机整体设计上占有相当重要的作用在气门选择上，采用每缸两个气门的方案，其优点是比拟简单、可靠，对于自然吸气式柴油机可以提高新鲜空气的进气量，降低气缸的热负荷，增加气缸的耐久性和使用寿命气门的驱动采用凸轮轴—挺柱—推杆—摇臂—气门机构凸轮轴布置形式是下置式，采用的是整体式凸轮轴，这样的凸轮轴构造简单，加工精度高，能有良好的互换性本次配气机构的设计，主要包括进、排气门的设计，气门弹簧的设计，以及凸轮轴的设计关键词：柴油机，改型，配气机构，气门The valve mechanism design of the X2110N-15 Agricultural dieselABSTRACTIn this topic, we modified design a X2110N-15 diesel engine based on theX6110-type diesel engine.The two-cylinder diesel engine is about to replace the six-cylinder diesel engine.Especially introduces the design of valve timing mechanism of X2110N-15 diesel engines, mainly the design of its various components. The function of valve timing mechanism is to realize the exchange process, namely according to engine cylinder working order, ensure that the intake and exhaust valves open and close at the proper time. The valve gear play a direct impact on the economy and power parameters of the engine, therefore, the design of gas distribution agency in the overall design of the engine play a rather important role. Arranging two-valve per cylinder, the advantages are that it is relatively simple, reliable, for the naturally aspirated diesel engines can improve the fresh air into the cylinder, reduce the heat load of the cylinder to increase the durability of the cylinder and use life. The driving mechanism of valves is camshaft, tappet, pushrod, rocker, valve train. Camshaft arrangement is under the form of home-style, using the integral camshaft, such camshafts have simple structure, high precision machining, and good interchangeability.This design, including exhaust valve, intake valve, valve spring, and camshaft. KEY WORDS: Diesel engine, Modification, Valve timing mechanism, Valve前 言柴油机的开展，已有一百多年的历史，通过这一长时间的不断改良和更新，已经开展到了比拟完善的程度。

由于它的效率高，适应性好、功率范围广，柴油机已广泛应用于农业、工业、交通运输业和国防建立事业因此，柴油机工业的开展，对国民经济、国防建立以及人民生活都具有十分重要的意义近三十年来，柴油机朝着提高柴油机功率，降低油耗、污染和噪声以及提高工作可靠性和延长使用寿命的方向开展我国柴油机产业自20世纪80年代以来有了较快开展，但我国柴油机产业的整体开展仍然面临着许多问题1、我国重型柴油车的产量在逐年增加，中型、轻型车柴油化步伐也在加快，但在微型汽车、轿车领域，柴油车所占比例仍很少2、柴油机行业投入缺乏，严重制约了生产工艺水平、规模开展和自主开发能力的提高现在，我国柴油机技术根底薄弱，还不具备完整的全新柴油机产品和关键零部件开发能力3、我国柴油机技术的落后、产品质量差以及车辆使用中维修保养措施不力，导致低性能、高排放柴油车在使用中对城市环境和大气质量造成不良影响，使社会产生"厌柴"心理4、柴油品质差、柴油标准的修订严重滞后于汽车工业开展的需要，对柴油机技术的开展以及各种新技术、改善柴油机排放措施的应用造成障碍我国柴油机技术的攻关重点应放在电控技术、排放后处理技术、整机开发和匹配技术等关键技术研究和材料开发上，加快开发与配套主机更加适应的节能、节材和高可靠性的新一代机型。

现有产品要提高可靠性、降低噪音和烟度，下一步应推广直喷化、轻量化、多缸化，同时还应提高柴油品质，为各类柴油机新技术的应用奠定根底[9-10]X2110N-15柴油机构造简单、维修方便、制造本钱也较低、比拟省油，且具有较大的输出扭矩由于485柴油机具有许多方面的优点，所以不管在国外还是在国内，其应用越来越广泛，特别是农用机械，把X2110N-15柴油机作为其首选动力随着国民经济建立和生产的开展，X2110N-15柴油机已越来越广泛地得到应用，它为我国国民经济的开展作出了不可磨灭的奉献总之，本次设计的X2110N-15柴油机具备动力大、油耗低、使用可靠性高、经久耐用、经济省油和维修方便等优点，是更省油，更清洁的环保机型特别是其强劲的动力，合理的价格必将深受广阔客户青眯因此，此机型在未来的市场应用中有很大的开展潜力第一章 X2110N-15型柴油机改型设计任务1.1 改型设计的主要技术要求1) 在X6110柴油机的根底上改型设计出X2110N-15型柴油机，即将六缸柴油机改型为二缸柴油机2) 改型后的X2110N-15 型柴油机的性能指标为:型式：直列、水冷、四冲程、直喷式气缸数：2缸径行程〔mm〕：110130标定功率/转速〔kw/r/min〕：22/1548标定工况燃油消耗率(g/Kw.h):<231机油消耗率〔〕：(磨合后为)3) 在满足上述性能指标的前提下进展X2110N-15型柴油机的配气机构设计。

1.2 改型设计的依据及意义内燃机的应用在所有热机中一直居于领先地位，无论是过去还是现在，均广泛应用于国民经济和国防建立(陆、海、空军的动力装备)的各个领域从农业机械、汽车、摩托、赛车、工程机械、机车、战车、电站、舰艇和民用船舶，乃至于飞机都广泛采用内燃机，特别是在水陆交通运输和农用动力中占有压倒优势在中、低速大型动力装置中几乎毫无例外地采用柴油机我国现在正处在根底设施建立的重要时期，新农村的建立也正在进展中，农用机械化还在进一步普及，农民的生活水平和知识水平也有了很大的提高，所以柴油机的市场将是非常广阔的，农村的需求量非常大配气机构作为内燃机的重要组成局部，其性能好坏对内燃机的性能指标有着很重要的影响一台内燃机的经济性能是否优越，工作是否可靠，噪音与振动能否控制在较低的限度，常常与其配气机构设计是否合理有密切关系设计合理的配气机构应具有良好的换气性能，进气充分，排气彻底，即具有较大的时面值，泵气损失小，配气正时恰当与此同时，配气机构还应具有良好的动力性能，工作时运动平稳，振动和噪音较小，不发生强烈的冲击磨损等现象，这就要求配气机构的从动件具有良好的动加速度变化规律，以及适宜的正、负加速度值[6]。

第二章 X2110N-15柴油机主要性能参数的选择柴油机的主要参数的选择必须严密结合实际情况进展选择它需要设计者在整机尺寸应尽可能小、总质量尽可能轻和具有较高的动力性、热可靠性与机械可靠性这两个互相矛盾的开发目标之间找到折中点，同时还应考虑整机外形美观针对设计任务的要求正确选择这些参数，在估计Pe值时，一方面应考虑技术力量的因素，另一方面还应该给发动机留一定的余地，以免影响其寿命2.1 平均有效压力柴油机在额定功率时的平均有效压力是表示柴油机整个工作过程完善性和热力过程强烈程度的重要参数之一它决定于混合气形成的方法、燃料的种类、混合气形成的过程、燃烧过程与换气过程的质量、机械效率、进气压力和温度以及柴油机的冷却方式与冲程数是标志柴油机热力循环进展的有效性、构造合理性和制造完善性的综合指标平均有效压力：式中：—平均有效压力〔巴〕；　　　－发动机冲程数；　　　－发动机额定。