畢業設計-節能汽車設計-發動機設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 ，節能汽車 設計 發動機設計 12 吸入的可燃混合氣不會隨同廢氣排出，廢氣也不會經進氣門倒流入進氣管 。其次， 進氣門附近有降壓作用，有利于進氣 ，廢氣無法從排氣口到達進氣口 。 ③氣門的實際開閉 時刻和延續時間 的控制 實際進氣時刻和延續時間：在排氣行程接近終了時，活塞到達上止點前，即曲軸轉到離上止點還差一個角度α，進氣門便開始開啟，進氣行程直到活塞越過下止點后β時，進氣門才關閉。整個進氣過程延續時間相當于曲軸轉角 180176。 +α+β。 α 進氣提前角 一般α =10176。～ 30176。 β 進氣延遲角 一般β =40176。～ 80176。 所以進氣過程曲軸轉角為 230176。～ 290176。 實際排氣時刻和延續時間：同樣， 做 功行程接近終了時，活塞在下止點前排氣門便開始開啟，提前開啟的角度γ一般為 40176。～ 80176。，活塞越過下止點后δ角排氣門 關閉，δ一般為 10176。～ 30176。，整個排氣過程相當曲軸轉角 180176。 +γ +δ。 γ 排氣提前角 一般γ =40176。～ 80176。 δ 排氣延遲角 一般δ =10176。～ 30176。 所以排氣過程曲軸轉角為 230176。～ 290176。 氣門重疊角α +δ =20176。～ 60176。 經 分析， 我們 可以看出實際配氣相位和理論上的配氣相位相差很大，實際配氣相位，氣門要早開晚關，主要是為了滿足進氣充足，排氣干凈的要求。 具體操作步驟： ①拆除 氣門調整孔蓋 配合進行氣門進行改造。 ②研磨 汽缸頭墊 接觸面，減小半球形燃燒室容積，增加壓縮比。 ○3火花塞改用高電壓白金 V火花塞 ○4研磨吸氣排氣口內部，減低供氣排氣摩擦阻力 其中步驟 ○3換用高電壓白金火花塞的目的在于提高點火效率和準確度。 節能汽車 設計 發動機設計 13 圖 汽缸頭改裝 3D 圖 與此同時將氣門和凸輪軸進行改裝： ①拆除 氣門搖臂組合 及相關組件，完成氣門改造。 ②依照設計 圖加工、安裝電子氣門。 氣門凸輪軸 如圖： 節能汽車 設計 發動機設計 14 圖 氣門凸輪軸 3D 圖 燃料供給系統 燃料系統組成 燃料供給系 統組成有 汽油箱、汽油泵、汽油濾 清器、化油器、進氣歧管、排氣歧管、排氣消聲器等。 它們的作用是向汽缸供入 具有一定數量和濃度的可燃 性混合氣，并將燃燒 之 后的廢氣排出發動機 的裝置 。 燃料系統改造 由于這次比賽是按照行駛固定距離測定燃油消耗，主辦方同意分發汽油的情況，所以汽油箱要放置在外部且是可視狀態。因而將原有油箱去除。 點火系 統 點火系統包括點火開關、點火線圈、分電器總成、火花塞等，其作用是產生高壓電火花，點燃汽缸內的混合氣。 發動機 電氣系統 磁電機由飛輪組件和定子組成， 是給發動機提供電能的裝置。 發電的原理是密閉導線切割磁感線產生電流。 飛輪旋轉時，磁電機線圈切割磁力線產生交流電，為全車 提供 所有用電部件的 電能。 磁電機也是點火 系統 能量的來源 也是磁電機提供的 。磁電機線圈共有三組獨立 的 線圈：第一組給 CDI點火器中的儲能元件（電容）充電，稱為低壓點火線圈。第二組是給蓄電池充電，給大燈照明， 是 充電照明線圈。第三組是觸發線圈， 主要 控制 CDI 中 電容放電。 五節能汽車 設計 發動機設計 15 羊本田 125 發動機采用 電容放電點火，英文縮寫 。 CDI 內部由 一個構造簡單的電路板 組成 ， 電路板上 有三個基本元件：一個電容 C、一個可控硅 SCR,一個二級管D，電路板用 環氧樹脂固封。 火花塞放電是通過 高壓點火線圈將 CDI中輸出的脈沖電壓放大，產生高壓，然后通過高壓線，到高壓帽，使 火花塞放電 。通常使 的火花塞放電 電壓要 求在 8KV 以上 13KV。 CDI 的工作過程： 發動機運轉 時，磁電機也隨著 轉動產生電流，電流通過硅二極管整流向電容器充電，此時可控硅處于截止狀態，電流無法通過可控硅。當脈沖轉子轉到點火位置時，脈沖發生器發出電信號，這個電信號加在可控硅的控制極上，觸發可控硅導通，于是電容器的電能通過可控硅進入點火線圈。當脈沖轉子轉過點火位置時，脈沖發生器停 止發出電信號，可控硅立即截止，點火線圈的電流被斷開，這時點火線圈就會立即產生自耦高壓電，使火花塞迸發火花點火。 圖 表 號碼 零件名稱 數量 號碼 零件名稱 數量 1 飛輪 1 5 法蘭螺母 12mm 1 2 定子組合 1 6 法蘭面螺母 M6X14 2 3 磁電機線夾 1 7 螺栓 6X22 2 4 平墊 1 節能汽車 設計 發動機設計 16 點火系統改造 為減輕發動機的重量，拆除磁電機及其組件，改用外電瓶電源給發動機供電。 發動機冷卻 和 潤滑 系統 改造 給工作中的發動機散熱，讓發動機保持最佳的工作溫度。 潤滑系 由 油底殼、機油集濾器、機油泵、潤滑油道及油管等 組成 。潤滑系 主要是將潤滑油不斷 供給給作相對運動的零件以減少它們之間的摩擦阻力，減 少機件 磨損 ， 冷卻 部分 摩擦零件， 還能達到 清洗摩擦表面 的作用 。 四沖程發動機的潤滑，采用的是壓力與飛濺相結合的方式。機油泵將曲軸箱中的機油加壓后，輸送到曲軸、凸輪軸、軸承等高速高負荷的零件表面。在氣缸、氣缸頭中，有相關的油道以通過潤滑油。對于難于實現壓力潤滑的部位，則利用曲軸、齒輪等旋轉飛濺起來的、或者是重力下落的機 油來潤滑，如氣缸壁、正時齒輪等。 由于大量的齒輪、軸被拆除，機油泵作用變小，因此可以拆除機油泵來減輕發動機重量。 節能汽車 設計 發動機設計 17 圖 油泵 3D 圖 發動機啟動系 統 —— 電啟動機構 圖 圖 電啟動機構由啟動開關、啟動繼電器、啟動電機、單 向啟動離合器、蓄電池組成。 它的 工作過程 是 ：用鑰匙將電鎖開關轉至 ON的位置，蓄電池電源接通，按下啟動開關 啟動繼電器工作（觸點回路接通） 啟動電機運轉（齒輪軸旋轉并帶動齒輪組合） 單向啟動離合器動作 磁電機轉子運轉曲軸旋轉 活塞上下運動壓縮 點火成功。 發動機啟動系統 —— 人工動力啟動機構（反沖啟動軸） 節能汽車 設計 發動機設計 18 圖 表 號碼 零件名稱 數量 號碼 零件名稱 數量 1 反 起啟動齒輪 1 7 反沖起動回位彈簧 1 2 反起啟動棘輪 1 8 襯套 1 3 反沖起動軸 1 9 墊圈 1 4 彈簧保持架 1 10 止推墊圈 1 5 襯套 1 11 卡環 20mm 2 6 彈簧 1 12 腳啟動組件 1 ① 由于需要減輕發動機整體質量，因而完全采用電啟動，拆除腳啟動裝置及拆除反沖啟動軸的相關零部件。 圖 大賽提供五羊本田 125cc 發動機圖及內部結構圖 節能汽車 設計 發動機設計 19 相關計算 發動機的熱計算 換氣過程計 算 ： 進氣終點 的 壓力 值為 Pa = = 85KPa 進氣終點溫度 ?? ????? ???? r rTTTT roa 充氣效率 111 11 00 ????????????? rTTPP aa? ?? ? 燃料燃燒 化學計算 過程 燃燒 1Kg 燃料所需的理論空氣量 K m 1L 0 ??????? ????????? ??? OHC 空氣 /Kg燃料 ? ?為空氣的平巨額分子量式中 /K1 4 . 8 2 8 K g2 8 . 9 6 LL 0039。 g?? 燃料 燃燒前工質的摩爾數： K m o l/ K g4 2 01 ?????? rmaL 燃料 燃燒后工質的摩爾數： KgK m o laL / 02 ????????? 理論分子更變 系數： 120 ???? 節能汽車 設計 發動機設計 20 實際分子 更 變系