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1、摘要汽车行业自诞生起到现在100多年间，汽车工业从无到有，发展速度惊人，相关技术不断创新发展，渐渐走向成熟。到目前为止，汽车动力性和排放性是各国关注的焦点。而发动机作为汽车的心脏，是汽车中最重要的组成部分，改进发动机结构或者运用新型燃料是目前汽车改善其动力性和排放性的主要方向。所以充分熟识发动机构造特点，进行改进设计是探讨开发发动机必不行少的环节。本设计以1987年中国第一汽车集团从美国克莱斯勒公司引进、由第一汽车集团生产的CA488系列发动机为例进行缩小缸径的改进设计，将CA488缩小缸径改进成CA485。通过对CA485发动机两大机构和四大系统的全面介绍，能够进一步了解汽油机的工作原理及其
2、特点，从而对汽油机的内部构造进行全面的熟知。除此之外，本文还总结了国内外车用发动机发呈现状，汽油机技术的发展趋势和汽车排放法规等内容。CA485为直列四缸、四冲程、火花点火式发动机，并采纳顶置凸轮轴和齿形带正时等技术。关键词：汽油机，曲轴，连杆，飞轮，设计，活塞AbstractThe automotive industry since its birth until the present 100 years, the auto industry from scratch, developing at an alarming rate, related technology innovatio
3、n and development, and gradually mature. So far, vehicle power and emissions is the focus of national attention. The engine as the heart of the car, the car is the most important part of improving the structure of the engine or the use of new fuel is currently the main direction of the car to improv
4、e its power and emission lines. So fully familiar with the internal structure of the engine, the engine improvements is an essential step in research.In this paper, in 1987 China First Automobile Group from the United States Chrysler introduced by the First Automobile Group production of CA488 serie
5、s engine, for example to for smaller diameter design improvements,will CA488 smaller diameter improve into ca485 . through the two institutions and the four engine CA485 systematic and comprehensive introduction to further understand the working principle of gasoline its characteristics, and thus th
6、e internal structure of the gasoline engine to conduct a comprehensive known. In addition, the paper also summarizes the current situation of domestic and foreign automotive engine development, the development trend of automobile gasoline engine technologies and emission regulations and so on.CA485
7、for the inline four-cylinder, four-stroke, spark-ignition engine, and the use of overhead camshaft and toothed timing belt technology. Keywords: gasoline engine,crankshaft,connecting rod,flywheel,design,piston书目第一章 绪论11.1国内外车用发动机发呈现状11.2汽车排放法规简介11.3汽油机技术的发展趋势31.4本次设计课题5其次章 CA485发动机设计思想、主要特征和技术参数72.1
8、设计思想72.2主要特征72.3主要技术参数8第三章 CA485型发动机的总体布置113.1机体组113.2曲柄连杆机构的设计153.3配气机构的设计283.4燃油供应系统353.5润滑系统393.6冷却系统423.7点火系统483.8起动系统50总结53致谢55参考文献57第一章 绪论1.1国内外车用发动机发呈现状 汽油机体积小、重量轻、起动便利、运转平稳、转速快，主要用于轿车和轻型车上。近年来，随着科学技术的快速发展，国外的汽车发动机技术有了很大的发展。在汽油机方面的主要先进技术有缸内直喷技术，多气门技术，涡轮增压，双顶置凸轮轴，可变气门，停缸技术等。总的发展特点就是寿命长、燃油消耗低、污
9、染低。目前，汽油机主要朝着节能减排的方向发展。我国从1956年起先发展汽车工业，到目前为止，已经取得了很大的进步。但从整体上而言，国内的技术还不太完善，及国外有肯定的差距。国内大部分机型都采纳了国外的一些先进技术，例如北京现代等企业引进的多气门、双顶置凸轮轴技术和可变气门技术。在引进国外先进技术的基础上，国内也开发出了一部分的自主品牌，例如吉利开发出了带可变技术的自主品牌。但也有些技术在国内尚未达到批量生产的水平，例如汽油机直喷技术，停缸技术，可变压缩比等技术。从总的发展趋势上看，我国汽油机的技术水平及国际先进水平相比仍有差距，并且在品种方面也有缺档状况，但我国已朝着国际先进水平发展。1.2汽
10、车排放法规简介 汽车排放法规指的是国家通过立法来限制机动车尾气排放物的排放量。在汽车行业发展的100多年间，汽车排放法规也渐渐成形。世界排放法规渐渐形成以美国、日本和欧洲为代表的三大主要体系。大部分国家在肯定程度上借鉴美国和欧洲的排放法规，来形成符合本国国情的排放法规。目前，由于汽车尾气污染的严峻化，排放法规也渐渐严格化。美国的汽车排放法规 美国的汽车排放法规有两种，分别是加利福尼亚排放法规及联邦排放法规，加州排放法规比联邦法规先进1-2年，而且加州是世界上排放法规最严格的地区。美国加州1960年立法限制汽车排放法规，到目前为止，加利福尼亚实行的加州LEV是全球最严格的排放标准，LEV要求PM
11、不能高于0.01g/km，HCHO（甲醛）不能高于4mg/km，CO（一氧化碳）不能高于4.2g/km，NMOG（非甲烷有机气体）+NOX不能高于0.16g/km。欧洲的汽车排放法规 欧洲排放是由欧洲经济委员会的排放法规和欧盟的排放指令共同加以实现的。欧洲从1992年起起先实施欧，1996年起起先实施欧，2000年起起先实施欧，2005年起起先实施欧，2008年起起先实施欧，2014年起先实施欧标准的第一阶段，预料2017年起先实施其次阶段。欧标准要求最大颗粒排放为0.005g/km，氮氧化合物排放量为0.2g/km，而欧标准相比于欧标准将颗粒排放和氮氧化合物排放分别降低66%和80%。欧六排
12、放法规中，对汽油机NOX排放的限制不变，而对柴油机NOX的排放降为80mg/km。日本的汽车排放法规 日本的汽车排放法规是从1966年起起先实施的，其法规规定CO排放不能超过3%，1969年降低到2.5%，1971年规定小型车CO排放不能超过1.5%，轻型车CO排放不能超过3%。日本于2009年10月起先实施限制氮氧化物和颗粒物排放更为严格的标准，颗粒物排放削减为原来的三分之一，氮氧化物削减至0.08g/km，汽油车的氮氧化物排放量为0.06g/km。中国的排放法规 1983年我国颁布了GB3842-83、GB3843-83和GB3844-83三个车用的发动机废气排放标。1991年，北京市起先
13、实施国家一第阶段机动车污染物排放标准。2004年7月，全国范围内起先实施国二排放标准。2005年12月，北京市针对车用发动机废气排放实施国三排放标准，2007年7月，全国范围内针对车用发动机废气排放实施国三排放标准。国三的排放标准相当于欧三的排放标准。2013年全国范围内实施国四排放标准，国四标准要求汽油车CO排放量削减为1g/km，HC排放量削减为0.08g/km；柴油车CO排放削减为0.5g/km，NOX排放削减为0.25g/km，颗粒物削减为0.025g/km。2013年9月，环保局发布国五排放标准，北京市领先实施轻型车国五排放标准，2017年1月起，全国将全面实施国家第五阶段机动车污染
14、物排放标准。相比于国四的标准，国五的标准轻型车氮氧化物排放可以降低25%，重型车氮氧化物排放可以降低43%。我国先后制定了国一到国四排放标准，都是借用了欧洲排放体系。从国一到国四，每提高一次标准，单车污染削减30%-50%。北京市争取在2016年实施京六排放标准，而京六标准将借鉴美国体系。1.3汽油机技术的发展趋势现在，发动机技术的不断发展和排放法规的愈加严格，要求汽车向着高功率、大转矩、低油耗和低排放的方向发展。近年来，汽油机技术出现了以下几个新的发展趋势。机械增压和涡轮增压相结合的双增压技术 机械增压是利用发动机曲轴干脆驱动压气机，压气机压缩进气来提高进气压力的一种增压方式。这种增压方式能
15、够极大的提高发动机功率，匹配性较好，结构较紧凑，在低速状况下，增压效果比高速时好。发动机转速较高时涡轮增压效果明显，而瞬态响应特性较差 ，低速加速性较差。 机械增压和涡轮增压相结合的双增压技术实现了这两种不同类型增压系统的优势互补。转速较低时，起主要作用的是机械增压，绝大部分的压力由机械增压供应；随着转速的不断增加，涡轮增压起到的作用不断提高，增压压力由机械增压和涡轮增压共同供应；转速较高时，涡轮增压成为主要增压方式。当发动机转速超过3500r/min时，全部的增压压力由涡轮增压供应，机械增压停止工作。缸内直喷技术 传统汽油机的汽油和空气是在进气歧管内混合，只有二者混合后达到理论空燃比时，发动机才能有良好的动力性和经济性。但事实上要实现理论空燃比很难，也就无法获得志向的发动机性能。缸内直喷技术是通过CPU限制喷油器，把燃料在合适的时机喷入燃烧室内，同时合理设计燃烧室形态，使混合气在燃烧室内产生涡流，促进空气和汽油的充分混合，并且形成混合气在火花塞旁边浓度较高，远离火花塞的区域浓度较低的局面。这样可以保证顺当点火并且最大程度上的实现淡薄燃烧。这种技术对于汽油机来说，极大的提高了燃油经济性和功率。 HCCI技术 传统的汽油机采纳火花塞点火，这种发动机在火焰传播过程中，燃烧混合气的温度比未燃混合气高很多，所以，气缸内的温度分布极不匀称，
