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原文传递国Ⅵ发动机D36TCIF关键部件设计分析

论文题名：	国Ⅵ发动机D36TCIF关键部件设计分析
关键词：	汽车柴油机;部件设计;气门间隙;性能指标
摘要：	随着世界经济的快速发展，各种建设进行加快，石油等不可再生资源的使用量急剧增加，产生的工业，生活垃圾量也开始增加，环境污染加重，条件急剧恶劣。与此同时，国家的发展和家庭生活水平的提升，也让工用车辆与机械、家庭用车的数量急剧提升。机动车柴油机和汽油机以及天然气发动机工作所带来的机动车尾气排放也急速提升，燃烧所产生的硫化物，二氧化碳，一氧化碳等有害气体已经成为了空气污染的重要源头之一。考虑到空气中有害气体造成的污染对人类本身造成身体健康的影响，为了提高空气质量，降低并控制发动机排放，尽可能加强有害气体的处理与减少变得越发重要。中国环境保护部开始对国Ⅵ柴油车发动机排放标准征集意见。在国Ⅵ排放法规中，对发动机制造商和整车制造商提出了更专业、更高的要求。随着国Ⅵ排放法规的实施，设计制造符合国Ⅵ标准的新型柴油发动机是目前发动机制造企业的重要任务。　　本文研究工作是国ⅥD36TCIF柴油发动机研发项目的一部分，主要工作是发动机连杆、曲轴的设计与校核分析，并通过发动机整机性能实验研究证明设计方案的有效性。论文以国六排放标准和国内中高端柴油发动机性能指标为参考，给出了D36TCIF柴油发动机的参数指标和设计要求，包括基本参数、主要技术参数、主要零件的尺寸和配合等，设计了满足国Ⅵ要求的进排气系统和后处理系统方案。以此为基础给出了发动机整体设计布局方案。　　论文分析了发动机连杆的工况，完成设计工作，然后对连杆进行有限元分析。分析数据显示各工况下连杆杆身与连杆盖接触压力、轴瓦接触压力、衬套接触压力、往复惯性力工况下连杆大头轴瓦变形和小头衬套变形均满足要求。由于连杆属于小柔度杆，要求连杆在极限压力的工作条件下最大压应力小于疲劳极限，才不会发生屈曲失稳。校核计算显示连杆各关键部位疲劳安全系数满足高于规定使用安全系数，并保证误差在5%之内，满足设计要求。　　文中分析了曲轴的工作情况以及受力条件、加工条件，建立了曲轴的有限元分析模型，完成D36TCIF柴油发动机曲轴设计与校核。分析结果显示曲轴受弯曲应力集中区域主要出现在第二缸连杆轴径右侧过渡圆角、第四缸连杆轴径右侧过渡圆角、第一连杆轴径左侧过渡圆角，在进行曲轴设计时应加强这些轴颈处过渡圆角的强度。曲轴最大变形量主要出现在第一缸发火时，变形区域主要集中在第一缸连杆轴径及其左右平衡块和第二主轴颈右侧平衡块。校核计算结果表明曲轴满足强度要求。　　论文通过实验研究了不同气门间隙对发动机性能的影响。分析数据显示设计方案达到设计目标。实验结果显示发动机整体性能良好，同时也证明连杆、曲轴的设计满足新型发动机的要求。
作者：	曾放
专业：	机械工程
导师：	梁峥
授予学位：	硕士
授予学位单位：	四川大学
学位年度：	2021