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河南科技大学毕业设计（论文）开题报告学院：车辆与交通工程学院2015年4月10日课题名称480高速柴油机设计（缸盖）学生姓名张婉君专业班级热发112课题类型工程设计指导教师杜慧勇职称教授课题来源生产1.设计（或研究）的依据与意义内燃机以其热效率高、结构紧凑，机动性强，运行维护简便的优点著称于世界。柴油机的发展已有一百多年的历史，通过这一长时期的不断改进和提高，已经发展到了比较完善的程度。是目前产业化应用的各种动力机械中热效率最高、能量利用率最好、最节能的机型，它已经成为汽车、农业机械、工程机械、船舶、内燃机车、地质和石油钻机、军用、通用设备、移动和备用电站等装备的主要配套动力。目前柴油机技术发展的重点是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；现有产品可靠性和改善噪声、烟度等强制性指标是当务之急，直喷化、轻量化、多缸化都是未来的发展方向。柴油机依靠活塞压缩缸内混合气，使其燃烧完成做功，汽油机则是把混合气送入气缸，依靠火花塞点燃使其完成做功，与汽油机相比，柴油机没有点火系统，构造比较简单，可靠性较高，能源效率高，爬坡能力更强。柴油机与汽油机相比热效率高30%，因而从节约能源，降低燃料成本角度来讲柴油机的推广更有意义。柴油机的转速相对较低，机件磨损也小，热效率高，结实，经久耐用，寿命长。除了省油外，柴油机相比汽油机扭矩较大，转速较低，故障率也小很多，故而节省维修费用。随着柴油机技术的发展，特别是在柴油机震动与噪声及控制污染物排放领域的发展，使柴油机越来越多的应用于乘用车市场，在欧洲柴油汽车的销量所占比重大幅度提高。2.国内外同类设计（或同类研究）的概况综述气缸盖是发动机最复杂，负荷比较严重，同时也是最重要的零件。气缸盖与活塞、气缸构成燃烧室空间。在气缸盖内一般有进、排气道，冷却水腔、润滑油孔道，并装有配气机构和喷油器等零部件。气缸盖设计的好坏，直接影响着柴油机的动力性，经济性和可靠性。气缸盖的功用如下：l．封闭气缸套顶部，与活塞、缸套共同组成密闭的气缸工作空间。2．将气缸套压紧于机体正确位置上，使活塞运动正常。3．安装柴油机各种附件，如喷油器、进、排阀装置、气阀摇臂装置等。4．布置进、排气道，冷却水道等。在小型高速机的气缸盖中还布置涡流室或预燃室等。因此气缸盖中孔腔、通道繁多，使其结构形状复杂，设计要求更高。其中缸盖上的“鼻梁区”是热负荷比较高的地方，应力比较集中。缸盖的水道布置不仅仅要考虑水道结构对水的流动性的影响，保证水的正常循环，同时也要注意对“鼻梁区”的冷却，避免其破裂。水道的布置不仅要有助于发动机的稳定工作，还要考虑发动机的寿命。为了散热，气缸盖的内部铸有水套，冷却液在水泵的压力作用下从水箱进入气缸体水套，然后经过气缸垫出水孔进入气缸内部水套，再从气缸盖端面的水孔排出，进入气缸盖出水管，最后回到水箱。缸盖燃烧室侧工况严酷，要求缸盖材料应导热性好、机械强度高、铸造性能好，一般采用铸铁或合金铸铁。铝合金材料也有应用，它具有导热性比铸铁好、质量轻的特点，可以提高压缩比，但刚度低，轻型汽油机上使用较多。为使缸盖达到足够的强度、良好的耐热性；同时材料还应具有良好的浇铸工艺性。受压面和各种道腔应分别符合规定的压力试验要求，各安装座孔尺寸、形状都应符合精度要求，尤其是各个阀座孔与阀锥面应保持良好的密封状态。目前气缸直径在400mm以下的柴油机气缸盖材料多用灰铸铁；400mm以上者多用球墨铸铁。本次设计的480高速柴油机主要为车用，15分钟功率37kw（3600r/min）。该直列四冲程自然吸气水冷直喷式发动机采用整体式缸盖，其内部空间大，结构紧凑，零部件少，水腔、油、水管道布置容易，制造成本比较低，稳定性好，在未来具有很大的发展前景。3.课题设计要求1）总体设计：参数选择，方案论证。2）专题设计：设计气缸盖。3）计算：工作过程热力计算，绘出p-φ图。4.主要技术指标（或研究目标）1.自然吸气，直列四冲程，水冷，直喷，15分钟功率37kw/（3600r/min），燃油消耗率≤245g/（kw·h）。2.全部设计图纸不少于三张0#图，其中手工绘制图纸不少于1张1#图。3.翻译英文资料一篇（不少于1万字符）。4.撰写不少于1.2万字的说明书。5.查阅文献不少于15篇。5.实施计划第5周：相关资料的收集，撰写开题报告；第6周：讨论并确定总体设计方案；第7～13周：专题设计、绘图与计算；空余时间：外文翻译；第14周：撰写说明书，毕业答辩。指导教师意见指导教师签字：年月日教研室意见教研室主任签字：年月日