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1、毕业设计（论文）1YC3108 柴油机总体方案及配气凸轮设计单号摘要：随着我国经济的不断发展，对基础设施建设不断加强投入，对国民经济的拉动成效日益显见，尤其是“汽车下乡政策”扶持力度的加大，对汽车行业的影响是巨大的。目前，农用型汽车作为农民兄弟的致富帮手，已快速进入农村建设的各个领域，进入了普及阶段。同时，随着科技不断进步，柴油机的制造技术的不断成熟，柴油机以它的良好动力性、经济性、以及不断提高的排放，成为配套农用车的首选动力。2009 年，受惠于国家为拉动内需而出台的“汽车下乡政策”，年农用车市场持续火爆，但是，我们也看到，市场基本被 4108、4100 等 4 缸机占有，对于农民兄弟提出的
2、动力下移的市场需求，我们的产品链是空白的，我们应该做出适应市场的产品。针对这一块巨大的市场，玉柴机器股份有限公司设计出YC3108 系列柴油机，YC3108 柴油机总体布置是根据已选定的性能参数、结构参数、主要部件及系统的结构型式、所需配套生产厂的要求，形成对产品的总体概念或构思，经过粗略、模糊到逐渐具体、逐渐明确的设计方案。本文详细介绍了 YC3108 柴油机的主要技术参数以及总体布置、总体结构、特点；其中凸轮轴设计方面做了重点介绍，包括选材、基本尺寸的计算等。关键词 ：柴油机，热力学计算，动力学计算，凸轮轴设计毕业设计（论文）2外文翻译Abstract：With the developme
3、nt of economic.greater efforts devoted to the continued strengthening of infrastructure and inputs, agricultural-type vehicle has gradually stepped into the rural areas in various regions, has entered a rapid development stage. As China enters the 21st century, the accelerated pace of economic devel
4、opment, economic globalization, technological advancements, the diesel engine manufacturing technology improvements, diesel engines to its good power, economy, and rising emissions, becoming an important supporting car Select power.As Chinas Auto countryside policy in 2009.Agricultural diesel engine
5、 for the Chinese market, the status quo, in 2009 agricultural vehicle market remained hot, but the market is basically 4105/4102/4100 possession, but the downward momentum of the market demand, agricultural demand for diesel power made new demands, YC3108 it in this When bred for us. YC3108 diesel e
6、ngine has been selected general layout is based on performance parameters, structural parameters, the major components and system architecture type, the required supporting production plant requirements, and established the overall product concept or ideas, through the rough, fuzzy to become more co
7、ncrete, and gradually clear-cut design. This paper describes the main technical parameters YC3108 diesel engine and overall layout, the overall structure and characteristics; of these camshafts made to highlight the design, including material selection, basic dimensions of the calculation.毕业设计（论文）3K
8、eywords：Diesel、Thermodynamic calculation、Dynamics calculation、Camshaft Design毕业设计（论文）4目 录第一章 绪论 5第二章 YC3108 型柴油机的热力计算 7第三章 YC3108 型柴油机的动力计算 17第四章 凸轮轴配气机构设计 22一）配气机构凸轮的设计方法 23二）凸轮设计的主要参数 23三）凸轮型线的确定 24四）凸轮轴的结构和材料 29五）气门组件的设计 30总 结 32 致 谢 33参考文献 34附 录 35毕业设计（论文）5第一章 绪 论1. 现状近年来，由于市场需求结构的变化，我国农业机械化的推进和
9、国家“汽车下乡补贴”优惠政策对农业的倾斜，使我国的农用车和轻型货车产销两旺。随着农用运输车行业的快速、稳定发展，与之配套的中、小功率柴油机也得到了很大的发展。目前与农用运输车配套的柴油机品种中，常用的单缸柴油机和小缸径多缸柴油机受市场需求的拉动近年来已成为热门产品， 随着我国城乡运输和农机化的发展，急需新一代配套适应性好的柴油机，所以，小缸径多缸柴油机行业必须加快该档新产品的开发，设计出适合市场需要的新产品，以满足国内市场和出口需要。2. 开发的意义广西玉柴机器股份有限公司是中国最大的内燃机生产基地，生产能力和技术力量雄厚。2009 年整机销售达 50 多万台，2010 年 15 月份，销售各
10、型柴油机已达 38.32 万台，玉柴柴油机的社会保有量大概估算超 250 万台。目前，玉柴的轻机产品功率覆盖还不够完善，108 系列目前有 YC6108 系列、YC4108 系列的技术储备，而缺少 YC3108 系列；如果开发 YC3108 系列，产品的系列化可以充分利用生产线的产能充分利用闲置资源，降低生产成本，而三缸机能利用单轴平衡机构把振动和噪声大幅度下降，也是当今社会发展要求环保和舒适性的趋势，而且 YC3108 型柴油机是在 YC6108 型柴油机的基础上设计的 108 系列产品，继承了 YC6108 功率高、油耗低、噪音低、排放好、可靠性好的优点。目前定位主要配套于农用车和轻型货车
11、，有广阔的市场前景，所以按功率覆盖和市场需求的要求，应该开发 YC3108 型柴油机。3. 论文工作内容(1)绘制柴油机的纵剖面或横剖面或外形图。(2)热力学计算。(3)动力学计算。毕业设计（论文）6(4)绘凸轮轴组件图。(5)凸轮轴配气机构的结构设计。毕业设计（论文）7第二章 YC3108 柴油机热力学计算热计算为发动机实际循环的近似计算，根据发动机的主要结构参数对各热力参数、指示参数、有效参数进行估算。其作用有：(1)在一台新内燃机的设计过程中，大致确定气缸内的压力和温度变化情况，绘出示功图，为以后所必须进行的动力计算和强度校核提供原始数据。(2)可以对发动机方案设计中所确定的指标、尺寸、
12、结构起到一定程度的校核作用。1. YC3108 型柴油机主要技术参数主要技术参数：型号：3108型式：直列、水冷、四冲程、直喷式、自然吸气缸径：108 mm冲程：115 mm缸数：3压缩比：17排量（升）：3.161工作顺序：1231标定功率（kW）/转速（r/min）：42/2200最大扭矩（Nm）/（r/min）：190/12001400外特性最低燃油耗率（g/kW.h）：220标定工况燃油耗率（g/kW.h）：230机油燃油消耗比（）：0.5调速率：8%怠速转速（r/min）：700排气烟度（FSN）: 4.0曲轴旋转方向(从曲轴前端看)：顺时针冷却方式：强制水冷润滑方式：压力飞溅复合式
13、毕业设计（论文）8起动方式：电起动配气定时：进气门开，上止点前 17CA；进气门关，下止点后 43 CA；排气门开，下止点前 60CA；排气门关，上止点后 16CA静态供油提前角：上止点前 132CA2. YC3108 柴油机热力学计算已知参数缸径 =0.108 mD行程 =0.115 mS缸数 =3i压缩比 =17标定功率（ ）/转速（ ）：42/2200kWin/r每缸工作容积（ ）lVh=D 2S/4=0.108 20.115/4=0.0010535m3=1.0535（ ）l曲柄半径与连杆长度比 R/L= /L=0.115/2/0.20=0.28752S大气压力 Pa5013.p环境温度
14、 T0=293K燃油平均质量成分：C=0.87，H=0.126，O=0.004燃油低热值：H u44100kJ/kg燃烧室形式：直喷式3. YC3108 柴油机热力学计算过程(1)参数选择：根据类似柴油机的实验数据和统计资料，结合 YC3108 柴油机具体情况选定过量空气系数 =1.6 最高燃烧压力 =8.6106 Pazpz 点热利用系数 =0.70 残余废气系数 =0.03毕业设计（论文）9示功图丰满系数 =0.94i残余废气温度 =750 K T机械效率 =0.78(2)计算过程1）换气过程参数取 pa=0.9 p0，则进气终点压力pa=0.91.013105=0.9117105 Pa
15、取进气加热温升 T=12K，则进气终点温度K10TTa 96.3170.5203.1729充气效率 85.03.19672.013.96.3172.017 pTaV2）压缩过程计算由 计算 ：)(0.64811 naTn1第一次试算，上式等号右端代入 =1.38，得。 371.05.9861796.30.648138. n第二次试算，上式等号右端代入 =1.371，得n 372.0.5961796.30.6413.n第三次试算，上式等号右端代入 =1.372，得n。 372.08.596176.30.648132. n毕业设计（论文）10最后得 =1.372 。1n压缩过程中任意点 的压力xcxp1)(ncxacxVp式中： ， 点气缸容积cxxcx VLRRD)2cos1(4)cos(4
