柴油機新型燃油分配泵結(jié)構(gòu)設(shè)計【含3張CAD圖紙】,含3張CAD圖紙,柴油機,新型,燃油,分配,結(jié)構(gòu)設(shè)計,CAD,圖紙 本科畢業(yè)設(shè)計開題報告 題 目 柴油機新型燃油分配泵結(jié)構(gòu)設(shè)計 指 導(dǎo) 教 師 院（系、部） 機械工程學(xué)院 專 業(yè) 班 級 學(xué) 號 姓 名 日 期 教務(wù)處印制 一、 選題的目的、意義和研究現(xiàn)狀 1.選題的目的：人們常常形容發(fā)動機是汽車的心臟，而噴油系統(tǒng)則是柴油機的心臟。它的產(chǎn)品質(zhì)量、裝配調(diào)整和使用維修對柴油機的動力性能、油耗、排放和使用壽命起著決定性的作用。因此柴油機的噴油系統(tǒng)是現(xiàn)代柴油機汽車關(guān)鍵的核心系統(tǒng)，也是柴油機汽車維修中技術(shù)要求較高和難度較大的項目。隨著世界各國對車用發(fā)動機經(jīng)濟性指標(biāo)和排放指標(biāo)的日趨嚴(yán)格 ，柴油機以其低油耗及排放好的突出優(yōu)點，在許多領(lǐng)域取代了汽油機、特別是與人們生活密切相關(guān)的轎車、輕型車采用柴油機作為動力裝置的情況更加突出，相應(yīng)地對柴油機的性能也就提出了更高的要求，如要求車用柴油機有較高的性能指標(biāo)、舒適的運行性能、良好的啟動性及對環(huán)境的適應(yīng)性等，作為心臟部件的燃油高壓噴油泵是改善柴油機性能的關(guān)鍵部件。然而，目前國內(nèi)應(yīng)用最廣、發(fā)展最快的當(dāng)數(shù)分配式燃油泵。分配式燃油泵又有其突出的優(yōu)點：體積小、重量輕、零部件少、供油均與、怠速穩(wěn)定及油量調(diào)節(jié)便利，最重要的是分配泵可以保證柴油機能在高速下平穩(wěn)運轉(zhuǎn)。 2.選題的意義：采用電子控制技術(shù)是柴油機發(fā)展的重要方向之一。 其中，以燃油噴射系統(tǒng)的電子控制最為關(guān)鍵。事實上，在柴油發(fā)動機的研究上，我們也在準(zhǔn)求著高控制精度、多參數(shù)共同作用等幾種控制方式。本文就是針對在VE分配泵上實施位置式電控,這樣對原供油系統(tǒng)改動較少,開發(fā)周期較短。采用電控技術(shù)后,將有效改善柴油機的動力性和經(jīng)濟性,降低柴油機的有害排放。另外采用電控系統(tǒng)具有響應(yīng)速度快、控制精度高，以及控制對策的高靈活性和適應(yīng)性等優(yōu)點，這更適合我國柴油機發(fā)展的基本情況。 3.研究現(xiàn)狀：目前，國內(nèi)對分配泵的研究只停留在對某一些機械部件做一個簡單的改進(jìn)，并且只是從理論上實現(xiàn)了對油泵電子控制，還沒有推出成型的電控油泵。對一些資料的分析看來，大部分技術(shù)人員們所論證的都是他們的一種想法，并沒有得到真正的實物。吉林大學(xué)一位博士學(xué)位論文的研究方向主要是電控系統(tǒng)的軟件這一部分，他是以第二代電控噴油泵VP37為控制對象，對電控系統(tǒng)的設(shè)計、功能擴展及應(yīng)用算法等幾方面進(jìn)行了研究。 在國外，當(dāng)前較為先進(jìn)的電控噴油泵是由德國Bosch（博世）公司生產(chǎn)的，它采用高速電磁閥直接控制高壓供油量，泵端壓力為100MPa，利用高壓油管中形成的壓力波效應(yīng)，可使嘴端的噴油壓力達(dá)到180MPa。供油提前角用高速電磁閥控制，并能控制供油速率和預(yù)噴射。這種泵的液壓效率達(dá)到了充分優(yōu)化的水平，即使裝用這種泵的發(fā)動機功率比裝用常規(guī)分配泵的發(fā)動機功率提高了許多，但是其驅(qū)動扭矩峰值卻仍在相同水平上。 二、研究方案及預(yù)期結(jié)果 （設(shè)計方案或論文主要研究內(nèi)容、主要解決的問題、理論、方法、技術(shù)路線及論文框架等） 1. 主要研究內(nèi)容：本文介紹了基于車用高速柴油機VE分配式噴油泵電控化的設(shè)計成果。其供油量的控制機構(gòu)取消了傳統(tǒng)的機械式控制，而是利用一個步進(jìn)電機取而代之，駕駛員的“加、減油”信號是通過油門踏板上的一個位移傳感器感知傳遞給柴油機的ECU，ECU根據(jù)這個信息，向步進(jìn)電機發(fā)出一個控制信號，使步進(jìn)電機控制油量調(diào)節(jié)套筒向著增加或減少油量的方向移動，從而實現(xiàn)了對供油量的控制。油泵的噴油提前器是由一個比例電磁鐵作為執(zhí)行元件，它會根據(jù)ECU的控制信號來實現(xiàn)對供油提前角的調(diào)節(jié)。另外，油泵的調(diào)速器也采取了電控化，曲軸上的轉(zhuǎn)速傳感器不斷地將轉(zhuǎn)速信號傳遞給ECU，ECU會將這個信號與當(dāng)前噴油量下的最大轉(zhuǎn)速相比較，若出現(xiàn)了超速，ECU會對噴油量的步進(jìn)電機發(fā)出一個干預(yù)信號，使其適當(dāng)?shù)臏p少供油量，從而實現(xiàn)了調(diào)速功能。最后就是對分配泵各個部件及附屬元件的設(shè)計和選擇。 2.主要解決的問題：傳統(tǒng)的機械式分配泵盡管相對柱塞泵較為簡單，噴油量均勻，但其始終存在著機械機構(gòu)的弊病，那就是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，控制不精確。本設(shè)計旨在克服機械機構(gòu)的不利因素，利用電子系統(tǒng)控制分配泵的供油量，使其整體結(jié)構(gòu)更為簡單，控制更為精確。 3.主要理論：本文主要應(yīng)用電子控制理論，結(jié)合力學(xué)、機械設(shè)計等方面知識，把整個分配泵組建成一個多方反饋控制系統(tǒng)。 4.主要方法：實物設(shè)計、三維建模、力學(xué)仿真 5.論文框架：本文是以VE型分配泵為研究對象，分析了機械式分配泵的缺點，并結(jié)合電子控制原理將復(fù)雜的分配泵的結(jié)構(gòu)簡單化，使其控制更為精確。而其對該設(shè)計結(jié)果進(jìn)行了驗證分析，使結(jié)構(gòu)更為合理。根據(jù)以上寫作的總體思路，本論文由五部分構(gòu)成: 第一部分是緒論，主要闡述本文研究的目的、意義以及論文的寫作思路和方法； 第二部分是對分配泵機械部分各個元件的設(shè)計，使各部件在工作時能保證相應(yīng)的強度要求，并能實現(xiàn)順利的裝配； 第三部分是應(yīng)用CATIA對各運動部件建模，并作運動和受力分析，以驗證設(shè)計結(jié)果，保證各部件在極限載荷及極限應(yīng)力下安全運行； 第四部分就是電子控制系統(tǒng)的設(shè)計，它包括供油量的調(diào)節(jié)，供油提前角的調(diào)節(jié)以及調(diào)速器等，使系統(tǒng)能適時地、精確地控制噴油量及噴油提前角； 第五部分是總結(jié)，主要針對設(shè)計結(jié)果做一個概括性的論述及預(yù)期一下應(yīng)用前景。 6.技術(shù)路線： 分配泵總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 設(shè)計分配泵機械部分的各部件 設(shè)計電子控制系統(tǒng) 對分配泵的各個運動部件進(jìn)行建模后，做運動和受力分析 油量控制 調(diào)速器 提前角控制 驗算、校核 記錄數(shù)據(jù) 判斷是否合格 否 是 三、研究進(jìn)度 第1周~第2周（3.1~3.14）： 畢業(yè)實習(xí)； 第3周~第4周（3.15~3.29）： 分析資料，整理原始數(shù)據(jù)，對分配泵進(jìn)行總體結(jié)構(gòu)設(shè)計； 第5周~第6周（3.30~4.13）： 分配泵機械部分運動部件的設(shè)計、校核； 第7周~第8周（4.14~4.28）： 繪制零件圖，泵體的設(shè)計及附屬零件的選擇； 第9周~第10周（4.29~5.13）： 應(yīng)用CATIA建模，做運動和受力分析，形成并整理數(shù)據(jù)； 第11周~第12周（5.14~5.28）：根據(jù)原始數(shù)據(jù)設(shè)計供油量控制裝置，選擇步進(jìn)電機， 按分配泵要求對調(diào)速器結(jié)構(gòu)及電路進(jìn)行設(shè)計； 第13周~第14周（5.29~6.12）：設(shè)計供油提前角調(diào)節(jié)器電路及結(jié)構(gòu)，繪制裝配圖； 第15周~第16周（6.12~6.26）：檢查前面的設(shè)計過程及數(shù)據(jù)，書寫說明書； 第17周：準(zhǔn)備答辯。 四、主要參考文獻(xiàn) [1] 陳家瑞.汽車構(gòu)造[M].第2版.北京：機械工業(yè)出版社，2005. [2] 周云山，鐘勇.汽車電子控制技術(shù)[M].第1版.北京: 機械工業(yè)出版社，2004. [3] 盛選禹，盛選軍.CATIA V5運動和力學(xué)分析實例教程[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008. [4] 姜浩哲,宗志斌,沈志彬. VE分配泵端面凸輪設(shè)計軟件模塊的應(yīng)用[J].現(xiàn)代車用動力，2003，4：30～35. [5] 張煜盛,徐建新等. 共軌燃油系統(tǒng)高壓油泵設(shè)計研究[J].內(nèi)燃機工程，2005，2（26）：1～5. [6] 吳曉冬,殷晨波,姜濤. 虛擬設(shè)計在柴油機VE型分配泵中的應(yīng)用[J].機械設(shè)計，2008,4（25）：68～70. [7] 江冰.VE型分配泵的結(jié)構(gòu)特點及其電控化[J].太原大學(xué)學(xué)報，2001，2（4）：52～54. [8] 李國岫. VE型分配式噴油泵電子控制的研究[J]. 兵工學(xué)報坦克裝甲車與發(fā)動機分冊，1999，（2）：45～50. [9] 于秀敏，李學(xué)民，張建銳，高躍. 柴油機分配泵電控系統(tǒng)的標(biāo)定[J]. 吉林大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版),2004,34（3）：342～347. [10]張欣，李國岫，王磊，程昌圻. 汽車用高速柴油機分配泵電控系統(tǒng)的研究[J].中國公路學(xué)報，2000，13（2）：116～119. [11] 羅世民，溫任林. VE分配泵供油正時控制電磁閥的研究[J].小型內(nèi)燃機與摩托車，2006，35（5）：30～33. [12] 王九如，陸獻(xiàn)忠，龔笑舞. 電控分配泵噴油提前角控制新方法[J]. 國際車用柴油機技術(shù)研討會，2001,2：197～207. [13] 溫任林,顧志華,張毅,宗志斌. 電控式VE分配泵的理論與實驗研究[J].應(yīng)用科學(xué)學(xué)報，2001,19（4）：365～368. [14] 李學(xué)民. 分配泵電控系統(tǒng)的開發(fā)及在車用柴油機上的應(yīng)用研究[D].長春：吉林大學(xué)汽車學(xué)院，2005. 五、指導(dǎo)教師意見 指導(dǎo)教師簽字： 5