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1、 毕 业 设 计开 题 论 证 报 告专 业 机械设计制造及其自动化 学生姓名 班 级 B 机制 078 学 号 0710101801 指导教师 完成日期 2011 年 3 月 19 日 1课题名称：JF390 小型通用汽油机机体总成设计一、课题来源、课题研究的主要内容及国内外现状综述1、课题来源：江苏江淮动力股份有限公司2、课题研究的主要内容：结合企业实际需要，依据相关技术和标准，利用所学知识，进行机体总成设计和凸轮轴总成设计。主要内容有：（1）总体设计 a.机体总成设计。B.凸轮轴总成设计及三维模型建立。 （2）零部件设计。3、国内外现状综述：根据JF390汽油机的特点，进行了汽油机机体及
2、凸轮轴的总成设计，给出了各个环节设计研究的过程及应遵循的原则。小型通用汽油机的特点是结构简单、价格低,特别是某些二冲程机,有人当做低值易耗品来用,因此有许多现代内燃机新技术由于成本较高而难以在这一领域应用。尽管如此,世界小型通用汽油机的技术水平还是在不断地发展和提高。六十年代,我国开发新一代产品时,技术指标与国外中等水平大体相当,但后来进展缓慢,而国外则有了长足的发展,特别是在价格相对较高的四冲程机领域更为显著。JF390小型通用汽油机就是采用的四冲程汽油机。结合江淮动力股份有限公司的实际生产需要，依据相关技术和标准，采用新的设计观点和方法对汽油机的机体及凸轮轴的总体设计制造进行了多方案对比、
3、分析，实现了机体及凸轮轴的优化设计。实验表明，汽油机性能稳定，机体及凸轮轴的总成设计可靠。改革开放以来，我国国民经济得到了飞速发展，能源、交通、环保、工农业及其它行业都发生了巨大的变革，经过近几年的产品结构调整和经营机制转换，生产企业已逐步适应了市场发展的要求，我国通用小型汽油机工业得到了突飞猛进的发展。通用小型汽油机是一种以汽油为燃料、功率不大于 30kW、非道路用（摩托车汽油机除外）小型汽油机，配套相应作业机械广泛用于抽水、喷灌、脱粒、发电、植保、园林修剪等作业。其结构简单、体积小、质量轻、机动性好、价格低廉、操作方便，深受广大用户喜爱。通用小型汽油机按其工作原理可分为二冲程汽油机和四冲程
4、汽油机，由于工作原理的不同，两者对燃油、润滑油的使用也明显不同，性能也有明显的差别。活塞在上下移动一次，共两个行程中完成一个工作循环的发动机，叫做二冲程发动机。这两个行程是：换气压缩行程：活塞上行，一方面把混合气吸人下面的曲轴箱中，一方面压缩已经进人气缸内的混合气；膨胀换气行程：气缸内的混合气燃烧膨胀，推动活塞下行作功；到行程快要终止时，活塞先让开排气孔，使燃烧后的废气窜出气缸，然后活塞露出进气孔，使曲轴箱内经活塞预压缩的新混合气挤人气缸，并扫除废气。 二冲程发动机的最大问题是要利用新鲜的混合气去扫除废气，致使油耗增加，严重污染环境。其中，排放碳氢化合物的浓度比四冲程发动机要高十倍左右。2活塞
5、在上下移动两次，共四个行程中完成一个工作循环的发动机，叫做四冲程发动机。这四个行程是：活塞下行：进气；活塞上行：压缩；活塞下行：作功；活塞上行：排气。四冲程发动机与二冲程发动机相比，四冲程发动机燃烧较完全，油耗较低，污染较少，因此本课题中采用四冲程发动机。本课题设计的是JF390小型通用汽油机，根据生产的实际情况和需要，依据经济、可靠、操作方便的原则，采用四冲程发动机、铸铝材质、强制风冷，并选用干缸套。通过多种方案的设计对比、分析，实验表明，本设计方案性能稳定，机体及凸轮轴的总成设计可靠。除上述优点外，还包括下列技术的先进性和经济的合理性：(1) 提高了压缩比:四冲程机由侧置气门改为顶置气门,
6、采用表面积/ 容积比(面容比) 更小的燃烧室,可以缩短火焰传播距离和减少散热面积,从而可以采用较高的压缩比(由67 提高至8以上) ,动力性、经济性均可得到较大幅度的提高；(2) 四冲程发动机采用用顶置气门,可减少燃烧积炭,从而减少清理工作量,还可使气门间隙调整更方便；(3) 优化了机体、曲轴箱刚性设计从而降低噪声和振动；(4) 用四冲程发动机代替二冲程发动机,可减少清理火花塞积碳和消声器积碳的工作量,并省去混合燃油与润滑油的工作,在存放不用时也无需事先放油；(5) 采用凸轮轴自动减压机构解决了凸轮轴减压机构的加工要求较高，组装复杂，转动不灵活，减压性能不稳定等缺点。在本设计中，机体结构简单，
7、尺寸大小适度，在整体布置上占有空间小，布局紧凑。制造加工容易，维修拆装方便，工作中稳定可靠，使用安全，具有足够的寿命。本机符合生产的需要，具有较高的生产率和经济效益。国内外小型通用汽油机发展趋势：1 节约能源、降低油耗当前，我国能源十分紧缺，石油依赖系数已超过35%，达到警戒线以上，2003年，我国进口原油达8 000万t。为此，节约能源、降低油耗将成为衡量企业产品的重要指标。a) 提高压缩比，减少摩擦损失，对空燃比及点火定时进行最佳控制，增大进气涡流、滚流比，以实现空气与燃油的最佳混合，优化燃烧系统，提高燃烧速度，降低燃油消耗。b) 强调可拆式结构，使用再生循环性能强的材料，在这方面发达国家
8、已走在前面，如日本报废汽车的材料利用率已超过90%，而我国在这方面远远落后于日本。c) 延长发动机的使用寿命，意味着节约能源。2 降低对环境造成的污染在我国通用小型汽油机出口最大的潜在市场北美和欧盟地区，已经实施了比较严格的排放法规和质量安全标准，表2为日本小汽油机的排放限值。从中国产品向欧美等发达国家出口的情况看，排放法规是我国通用小型汽油机行业遇到的首个非关税技术3壁垒，如通用小型汽油机进入美国海关的报关单就包括产品EPA认证编号等排放项目，如果没有通过美国的排放认证就根本无法进入美国市场。为此，企业在出口时要了解出口国对排放的指标要求，并在产品设计时给予重视。a) 提高发动机性能，对尾气
9、进行处理。b) 提高曲轴、机体刚度，改进传动系统，降低燃烧噪声及机械噪声，利用复合材料隔音结构，提高消声器的消声能力。c) 采用分离润滑，机油供给量电子控制，降低二冲程汽油机排烟。d) 使用芳族聚酰胺纤维及金属密封垫片，取代石棉制品，提高发动机的密封性能。e) 采用电磁屏蔽技术，降低电磁干扰，提高抗电磁干扰能力。f) 采用可生物降解的润滑油，克服废弃润滑油对环境造成的污染。g) 报废汽油机的回收及资源再生。3 提高使用安全性在汽油机旋转部位加防护罩，对高速汽油机加限速器，对排气消声器加隔热板，以确保使用者的安全，同时对燃油箱一定要密封好，严防燃油外溢与泄漏。4 整机性能a) 在化油器上加装起动
10、加浓装置，对稍大排量手拉起动的汽油机加装起动减压装置，直至采用电起动装置。b) 提高转速增大发动机平均有效压力，同时最大限度地减少发动机运动部件的摩擦损失，以获得最佳的功率输出。c) 改进化油器结构，优化化油器参数配比，提高化油器加工精度及综合流量精度，以提高化油器产品的一致性。d) 对于匹配发电机组的小型汽油机，要提高发动机的调速性能，以获得发电机组良好的电气性能。e) 降低生产成本及维修费用，使移动、维修保养更方便2、本课题拟解决的问题1、结构布置合理，尺寸选择符合设计规范；2、工作可靠，结构简单，装卸方便，便于维修、调整；3、尽可能用企业现有的通用件，以便降低制造成本。43、解决方案及预
11、期效果通过阅读文献获得资料，从而全面地了解掌握所要研究的问题。通过定量分析法，对研究对象的认识进一步精确化，确定总成结构。四、课题进度安排2 月 21 日3 月 5 日毕业实习阶段。毕业实习，查阅资料，到多个公司实践，撰写实习报告。3 月 5 日3 月 19 日开题阶段。提出总体设计方案及草图，填写开题报告。3 月 20 日5 月 7 日 设计初稿阶段。完成总体设计图、部件图、零件图。5 月 8 日5 月 25 日 中期工作阶段。完善设计图纸，编写毕业设计说明书，中期检查。5 月 26 日5 月 27 日毕业设计预答辩。5 月 28 日6 月 6 日毕业设计整改。图纸修改、设计说明书修改、定稿，材料复查。6 月 7 日6 月 8 日毕业设计材料评阅。6 月 9 日6 月 10 日毕业答辩。6 月 11 日6 月 15 日材料整理装袋。5五、指导教师意见签名 年 月日六、专业系意见签名 6年 月日七、学院意见签名 年 月日
