风冷柴油机设计

3. 课题设计（或研究）的内容 （1）查阅相关资料，完成冷却系统布置方案设计 （2）根据总体布局，绘制柴油机从剖面图 （3）完成缸盖零部件设计 （4）进行冷却系统热力计算及转子油泵选择计算 （5）撰写设计说明书（120000 字） （6）翻译外文技术资料(10000 字) 其中，总图量不少于三张零号图纸，缸盖必须用计算机绘制；设计说明书按照学校要求格式 用计算机打印并装订；查阅参考文献不少于 15 篇。 4. 设计（或研究）方法 （1）根据改进要求，通过参考相关的技术资料和必要的传热计算来确定相关的尺寸和参数。
（2）采用手工绘图和计算机绘图相结合的方式，对原机存在的一些问题进行必要的改进设计。
5. 实施计划 第 1～2 周 查阅资料，编写开题报告，确定总体设计方案； 第 3~9 周 完成图纸设计，翻译外文技术资料； 第 10~11 周 撰写设计说明书； 第 12~13 周 整理设计资料，完成毕业答辩。
指导教师意见
2. 国内外同类设计（或同类研究）的概况综述 1897 年德国人狄塞尔研制成功了第一台柴油机。 一百多年来， 柴油机制造技术得到了迅猛发展， 但达到今天的水平主要得益于其间的三次技术飞跃。 （1）20 世纪 20 年代，机械式喷油系统代替了蓄压式供油系统，使柴油机得以在车辆上大规模 应用。 （2）20 世纪 50 年代，废气涡轮增压技术的应用，使柴油机升功率大幅度提高，满足了人们对 柴油机小型化大功率的需求。 （3）20 世纪 80 年代，电控技术在柴油机上应用，并逐渐形成了现代汽车柴油机电控系统，满 足了人们对柴油机越来越苛刻的环境指标。 不过风冷柴油机的发展却相对滞后，特别是 20 世纪 20 年代以前，主要由于空气动力学、冶金 学上的限制，不能利用空气直接冷却柴油机的受热件。直到二战前后，由于军事上的需求与推动， 才使风冷柴油机得到了迅速发展，最有代表性的是德国的道依茨发动机。现代风冷柴油机的功率可 高达数千千瓦，缸径多在 65~125mm 范围内， （Pe×Cm）值一般在 25～70 之间 。我国在 1979 年和 1980 年从德国相继引进了 B/FL413F 和 FL912/913 系列风冷柴油机，到目前为止，这些机型已经基 本实现了国产化，并且又不断注入高新技术和补偿引进了 B/FL513、B/FL513L 系列机型，使这些系 列机型的性能和技术指标仍处于当今国际较先进水平，仍不失为一款较好机型。 风冷柴油机前期之所以发展缓慢，主要是因为当时不能很好解决气缸盖遇到的一系列问题，一 则没有能耐高温且散热好的材料，二则不能有效降低其热负荷，还有就是不能很好设计和组织良好 的冷却系统，改善热状况。经过二战前后的大力研究开发，才使铝合金的高温强度有了相当大的提 高；采用了直接喷射燃烧系统，减少了气缸盖的热应力且提高了发动机的热效率；散热片铸造技术 发展迅速。这样就扫除了风冷发动机迅速发展的一大障碍，使风冷发动机越来越多的用于各种重要 领域。
毕业设计（论文） 毕业设计（论文）开题报告
院系：
课题名称 学生姓名 指导教师 XXX XXX
年 4100 风冷柴油机设计（缸盖零部件设计） 风冷柴油机设计（缸盖零部件设计）
专业班级 职称 XXX XXX 课题类型 课题来源
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工程设计 生产
1. 设计（或研究）的依据与意义 a、设计依据： 本设计首先从设计所要保证的主要技术指标出发，初步确定柴油机的总体参数，然后通过对气 缸套散热片散热量的初步估算，初步确定散热片表面的尺寸和散热片的形状，以及气缸中心距。最 后通过广泛收集国内外同类型发动机的统计资料和试验资料，本身进行大量的计算、校核和合理性 试验，再从冷却系统能较好且均匀对整机进行冷却、零部件及零部件间设计合理、以及充分考虑柴 油机的热效率的角度出发，对气缸体、气缸盖以及其它零部件进行设计。对设计的发动机的基本要 求之一，就是能保证所要求的功率，并在燃料经济性最佳的前提下尽可能的提高功率输出。为保证 本设计所要求的功率，分别从与功率有关的平均有效压力、活塞平均速度和评定参数三方面进行了 考虑，本次设计平均有效压力和活塞平均速度参照了德国道依茨公司的 FL912 系列发动机的技术参 数，在发动机制成后通过试验再最终确定。发动机主要参数选择的合理性和结构的完善性，用强化 指标 Pe*Cm、比重量 G/Ne、升功率 Ne/zVh 三个参数进行评定。 气缸盖作为发动机的重要零件之一，其结够形式主要取决于燃烧室形状、喷油器位置、进排气 门及进排气道布置和散热片的布置等情况。设计气缸盖时首先对其散热量进行初步估算，确定散热 片表面尺寸和散热片形状。由于气缸盖本身要承受很大的机械负荷和热负荷，特别是“鼻梁区” ，在 设计时优先保证对喷油器和“鼻梁区”的冷却，再对进排气道等进行布置。 本设计的许多宝贵经验和思路，大都得益于广泛的网上调查，以及对《内燃机设计》《风冷柴 、 油机》《柴油机设计手册》等书的参考。 、
b、设计意义： 虽然目前大多数发动机还都采用水冷形式，但风冷发动机近年来也在迅速发展，因为风冷发动 机具有水冷发动机无法替代的优点 ——不用水；并且风冷发动机冷却系统简单，不会发生漏水、冻 结、沸腾等故障，发动机可靠性高且使用保养方便；再者风冷发动机在部分负荷下的热状况也较好， 冷起动后，能在短时间内使发动机主要零部件温度升高到正常工作温度，能以最短时间使发动机承 受全负荷工作，缩短了暖机时间，改善了润滑，ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ少了气缸体冷态磨损，这对低温地区及作为应急 的发动机尤为重要；还有风冷发动机采用气缸盖和气缸系单体结构，这很适合产品的系列化发展； 此外，风冷发动机对不同气候及恶劣工作条件适应性强，不但可以在沙漠、森林、高原等缺水地区
指导教师签字： 研究所（教研室）意见
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研究所所长（教研室主任）签字：
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正常工作，而且还在酷暑地区不会出现过热，在极寒地区不易出现过冷，因此非常适合作为军用车 辆的动力装置。 正是风冷发动机有着水冷发动机不具备的优势，才使世界各主要国家投入大量人力、物力、财 力进行研究开发。而我国幅员辽阔，地形复杂，气候多样，况且当今世界并不太平，因此研究开发 风冷发动机有着广阔的市场潜力和重要的军事意义。