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配气机构气门组的设计毕业设计说明书
开封大学机汽学院汽装班毕业论文 毕业 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 说明书 配气机构(气门组)的设计 毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作 者 签 名:       日  期:        ​​​​​​​​​​​​ 指导教师签名:        日  期:        使用授权说明 本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名:        日  期:        ​​​​​​​​​​​​ 目 录 摘要----------------------------------------------------------------------4 一、 配气机构优化设计的目的及意义-----------------------------------------5 二、 配气机构简介---------------------------------------------------------6 (一)配气机构概述----------------------------------------------------6 (二)配气机构采用的新技术--------------------------------------------7 (1)顶置凸轮轴技术-----------------------------------------------7 (2)多气门技术---------------------------------------------------8 (三)发动机配气机构可变技术------------------------------------------8 (1)可变气门正时配气机构(VVA)------------------------------------8 (2)可变进气系统-------------------------------------------------9 (3)可变配气相位------------------------------------------------10 (4)可变气门升程------------------------------------------------10 (5)可变进气涡流强度--------------------------------------------11 三、气门的布置形式-------------------------------------------------------12 (一)气门顶置式配气机构---------------------------------------------12 (二)每缸气门数及其排列方式-----------------------------------------13 (三)气门间隙-------------------------------------------------------13 四、配气定时工作原理-----------------------------------------------------14 五、配气机构的组件-------------------------------------------------------15 (一)气门组---------------------------------------------------------15 (二) 气门----------------------------------------------------------15 (三) 气门座圈------------------------------------------------------17 (四) 气门导管------------------------------------------------------17 六、进、排气门提前(迟闭)角---------------------------------------------18 七、气门组各个部件的设计-------------------------------------------------20 (一)气门旋转机构的设计---------------------------------------------20 (1) 气门旋转机构的作用-----------------------------------------20 (2) 气门旋转机构的形式-----------------------------------------20 (3) 注意事项---------------------------------------------------20 (二)气门座圈的设计-------------------------------------------------20 (1)气门材料----------------------------------------------------20 (2)气门座圈的作用----------------------------------------------21 (3)气门座圈的结构----------------------------------------------21 (4)气门座圈变形的原因------------------------------------------21 (5)气门座圈的过盈配合要求--------------------------------------21 (6)气门斜角----------------------------------------------------21 (三)气门导管的设计-------------------------------------------------21 (1)气门导管的材料----------------------------------------------22 (2)气门导管工作的条件------------------------------------------22 (3)气门导管外形及结构------------------------------------------22 (4)导管外径与气缸盖导管孔德间隙选择----------------------------22 (5)气门杆与导管的配合间隙--------------------------------------22 (四)气门弹簧的设计-------------------------------------------------22 (1)气门弹簧的设计要求------------------------------------------23 (2)气门弹簧的作用----------------------------------------------23 (3)气门弹簧的工作条件------------------------------------------23 (4)气门弹簧的结构----------------------------------------------23 (5)气门弹簧的选材----------------------------------------------23 八、气门的主要损坏形式和预防措施-----------------------------------------24 (一) 排气门的烧损--------------------------------------------------24 (1) 排气门的烧损的原因-----------------------------------------24 (2)预防的措施--------------------------------------------------24 (二) 气门断裂------------------------------------------------------24 (1)气门断裂的主要原因------------------------------------------25 (2)预防措施----------------------------------------------------25 (3)进行喷丸处理------------------------------------------------25 (三) 气门头部裂纹和碎落--------------------------------------------25 (1)主要原因----------------------------------------------------25 (2)预防措施----------------------------------------------------25 (四)提高气门弹簧疲劳强度的措---------------------------------------26 (1)提高弹簧表面质量--------------------------------------------26 (2)避免弹簧表面脱碳--------------------------------------------26 参考文献-----------------------------------------------------------------27 致辞---------------------------------------------------------------------27 论 文 摘  要 伴随着社会经济的发展,人类生活水平的提高,我们对生活质量也提出了越来越高的要求。但是事实总是事与愿违,综观历史,我们周围的生活环境是越来越恶化——全球气温变暖,酸雨不断致使植被死亡等,都在一步一步的威胁着我们人类的生存。据统计,90%以上的污染来自汽车的废气排放。所以要改善我们的生活环境,其首要的任务就是降低、限制汽车的废气排放,低污染、低油耗、大功率、大扭矩的发动机也就是我们的追求目标。而配气机构严重的影响着发动机的燃烧特性和排放特性。配气机构的性能及其密封性直接影响发动机的充气效率、空燃比,乃至影响发动机的性能。配气机构就像人类的呼吸系统,可想而知,它对整个发动机来讲重要性是不言而喻的,配气机构作为内燃机的重要组成部分,其设计合理与否直接关系到内燃机的动力性能、经济性能、排放性能及工作的可靠性、耐久性。随着内燃机高功率、高速化,人们对其性能指标的要求越来越高,要求其在高速运行的条件下仍然能够平稳、可靠地工作,因而对其配气机构提出了更高的要求。其功能是实现配气机构的换气过程,根据气缸内的工作循环和发火顺序的要求,定时开启和关闭各缸的进、排气门,从而保证气缸及时吸入新鲜气体和排出燃烧废气。 关键词:配气机构、气门、弹簧、设计 一、 配气机构优化设计的目的及意义 目前,随着人们生活水平的提高,汽车日益成为人们生活当中重要交通工具,对机械产品的需求量是越来越大,产品质量要求是越来越高。同时,随着科学技术的发展,机械产品与设备也日益向高速、高效、精密、轻量化和自动化方向发展。产品的结构也日趋复杂,对其工作性能的要求也越来越高,为使产品能够安全可靠地工作,其结构系统必须具有良好的静动态特性。同时,设备在工作时产生的振动和噪声,会损害操作者的身心健康,污染环境。因此必须对机械产品进行动态分析和动态设计,以满足机械结构静、动态特性与低振动、低噪声的要求。这一切都要求工程师在设计阶段就能精确的预测出产品或工程的技术性能,需要对结构的静、动力强度以及温度场等技术参数进行分析计算。为了在工程应用中节约成本、提高设计效率、缩短设计周期,很多厂家已经把前期的软件模拟作为检验设计成败的一个关键步骤。 发动机在车辆中是动力部件,其性能直接影响车辆在使用中的工作状况和可靠性。发动机的发展向着大功率轻重量的方向发展,使得其刚度不断减少,从而加剧了发动机的振动和结构噪声,这类振动将直接影响发动机的寿命。因此对发动机必须进行动态设计与分析,把动态特性作为设计的重要目标。 配气机构是发动机的重要组成部分,发动机配气机构,经常处在高温、高压下工作,因此气门机构是发动机最容易发生故障的零部件之一。而配气机构性能的好坏, 直接影响到发动机的经济性、可靠性, 并对发动机噪声与振动产生直接影响。 而配气机构的主要零件气门既是燃烧室的组成部分,又是气体进、出燃烧室的通道,工作时需承受很高的机械负荷和热负荷,尤其是排气门,由于经常受到高温燃气的冲刷,从而更加容易产生漏气、腐蚀与烧损等现象,工作条件也就更为严酷。其后果将影响气缸内的换气质量,严重时会导致燃烧恶化,从而降低了发动机的经济性、动力性和可靠性。因此,对发动机的配气机构特别是气门进行深入研究是非常有必要的。 随着发动机强化程度的不断提高, 配气机构已经成为发动机发展过程中的一个重要而且困难的环节。这不只是由于内燃机转速的急剧增长, 使机构零件惯性力和振动迅速提高,而且还由于内燃机平均有效压力的增加。因此配气机构动力学的研究已经成为研究小型高速内燃机的重要课题。此外随着发动机低排放、高速化的发展趋势,对其性能指标要求越来越高,要求其在高速运行的条件下仍然能够平稳、可靠地工作,因此对配气机构设计的要求也越来越高。 二、 配气机构简介 (一)配气机构概述 配气机构是发动机的重要组成部分。它的功能是实现换气过程,即根据气缸的工作次序,定时地开启和关闭进、排气门,以保证气缸吸入新鲜空气和排除燃烧废气。一台内燃机的经济性能是否优越,动力性是否足够大,工作是否可靠,噪音与振动能否控制在较低的限度,常常与其配气机构设计是否合理有密切关系。 配气机构设计的优劣不仅影响发动机的结构紧凑性和制造、使用的成本,而且还决定了高速运转时柴油机的工作可靠性、耐久性。配气机构设计的好坏对柴油机的性能指标有着很重要的影响。 配气机构的功用是按照发动机每一气缸内所进行的工作循环和发火次序的要求,定时开启和关闭进、排气门,使新鲜充量得以及时进入气缸,而废气得以及时从气缸排出。新鲜充量充满气缸的程度用充量系数来表示。充量系数越高,表明进入气缸内的新鲜空气或可燃混合气的质量越多,发动机发出的功率越大。压力越高,温度越低,则一定容积的气体质量越大,因此充量系数越高。由于在实际工作中,压力,温度都有不利因素,所以充量系数总是小于1,一般在0.8—0.9。就配气机构而言,主要是要求其结构有利于减小进气和排气的阻力,而且进、排气门的开启时刻和持续开启时间比较适当,使进气和排气都尽可能充分。 一般说来,设计合理的配气机构应具有良好的换气性能,进气充分,排气彻底,即具有较大的时间-断面值,泵气损失小,配气正时恰当。与此同时,配气机构还应具有良好的动力性能,工作时运动平稳,振动和噪音较小,不发生强烈的冲击磨损等现象,这就要求配气机构的从动件具有良好的运动加速度变化规律,以及不太大的正、负加速度值。 例如,对气门通过能力的要求,实际上可理解为是对由凸轮外形所决定的气门位移规律的要求。显然,气门开闭迅速就能增大时面值,但这将导致气门机构运动件的加速度和惯性负荷增大,冲击、振动加剧,机构动力特性变差。因此,对气门通过能力的要求与对机构动力特性的要求之间存在一定矛盾,应视所设计发动机的特点,如发动机工作转速、性能要求、配气机构系统刚度大小等,在凸轮外形设计中兼顾解决。 配气机构的结构形式是多种多样的,四行程发动机广泛地采用气门式配气机构。气门式配气机构可从不同角度分类。按气门的布置形式不同,主要有气门顶置式和气门侧置式;顶置气门式的配气机构又可根据凸轮轴的布置位置及凸轮轴数目的不同分为凸轮轴下置式、凸轮轴中置式和凸轮轴上置式。 侧置气门式配气机构的进、排气门设置在气缸体的一侧。气门不但是气体流动的通道,而且是燃烧室的组成部分,这种燃烧室只适应于早期低压缩比内燃机。它不紧凑,单位燃烧室体积的表面积大,燃烧室散热面积大,热损失多。此外,进、排气道由于气门侧置拐弯增多,进、排气阻力大,但结构简单,目前只用于廉价小功率汽油机。 为减少进、排气流通阻力,改进换气性能,将低压缩比燃烧室变为高压缩比燃烧室,以提高燃烧热效率和降低热损失;将气门从气缸体上移到气缸盖上,因而出现了顶置气门式的配气机构,大大的改善了内燃机的动力型和经济性而广泛采用在现代内燃机上。 (二)配气机构采用的新技术 配气机构的作用是根据内燃机工况的需要适时适度地开闭进排气门,对气缸进行换气。目前广泛采用的是气门—凸轮式配气机构,它具有保证气缸密封性的优点。气门—凸轮式配气机构按气门布置分侧置气门和顶置气门机构。现代发动机配气机构采用的技术主要有以下三方面:顶置凸轮轴技术,多气门技术,可变配气定时及气门升程技术。 (1)顶置凸轮轴技术 顶置气门配气机构,内燃机的充气系数较高,燃烧室比较紧凑,内燃机有较好的性能指标,是侧置气门机构所不能达到的,故侧置气门机构已被淘汰。 顶置气门配气机构又由凸轮轴的放置位置分成凸轮轴下置型和顶置凸轮轴型。绝大部分发动机采用凸轮轴下置型,但这种机构高速运转时产生较大的惯性力和振动及噪声,消耗较大的动力。目前的趋向是把凸轮轴放在气门上方,省去了推杆、挺柱,称顶置凸轮轴型(OHC);还有些机构将顶置凸轮轴放在气门室罩里,凸轮直接作用于气门上,这种机构省去了摇臂,高速时气门工作良好,零件惯性力极小,工作平稳。 顶置凸轮轴型(OHC)又可分成SHOC型和DHOC型。前者只用一根凸轮轴来驱动进、排气门;而后者采用两根凸轮轴来分别驱动进、排气门。这种结构适用于进、排气门呈V形排列的内燃机。凸轮轴的传动类型有三种:正时齿轮传动、正时链轮传动和驱动带传动。其中,正时齿轮传动主要用于要求长寿命和大载荷的内燃机,如船用、商用车和赛车内燃机;正时链轮传动,广泛应用于轿车内燃机,一般来说,它比正时齿轮传动机构噪音小;驱动带传动或齿形带传动是最新出现的传动方式,主要用于顶置凸轮轴内燃机上。 (2)多气门技术 配气机构的最新发展是改善燃料经济性,其关键在于如何提供更多的新鲜空气,多气门内燃机很早就己经出现了,但仅用于赛车,目的是减轻排气门的热负荷和机械负荷,但并未能在内燃机制造业得到推广。意大利布加奇公司首先创出具有四个排气门和一个进气门的内燃机。促进多气门内燃机产量迅速提高的原因在于自动控制技术的快速发展和生产的工艺水平越来越高,可以充分发挥多气门配气 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 的优越性,保证内燃机在整个负荷和速度范围内形成最佳混合气,并适时适度送入气缸。 多气门内燃机优点很明显,如用两个进气门取代一个进气门,流通截面加大30%左右,可大大改进充气系数。因此,多气门内燃机可以提高功率。四气门内燃机曲轴在中低转速范围内,扭矩一般比二气门内燃机大10%—15%,高转速范围内大10%—20。多气门内燃机不仅可以提高内燃机功率,还可以降低燃油消耗,减少排污。据分析,四气门内燃机燃油消耗比二气门内燃机燃油消耗低6%—8%。多气门内燃机的优越性是二气门内燃机无法比拟的。因而,世界各国的内燃机制造业都将生产转向多气门内燃机的制造。由于新的设计技术和加工技术的应用,不仅研制新内燃机时间短、投产快,而且生产周期也短。90年代日本多气门内燃机有了很大的发展,几乎所有的新内燃机系列都是多气门内燃机。美国几大公司于1990—.1991年已开始并正在大量生产多气门内燃机。多气门配气方式是配气机构发展的大势所趋。 (三)发动机配气机构可变技术  (1)可变气门正时配气机构(VVA) 常规内燃机配气相位都是按内燃机性能要求,通过试验确定某一转速和负荷条件下较为适合的配气相位,自然只达到一种转速最为有利。然而为了在更大的曲轴转速范围内提高功率指标,降低燃料消耗,现代多气门内燃机气门开启相位可以改变、升程也可以改变,称作可变气门运动配气机构(VVA)。通过这套机构对配气过程的调节和控制,低、中转速时,活塞运动速度低,气流动力学特性差,因而要求“缩小”相位重叠角,以减少工作混合气倒流,保证低、中转速时扭矩曲线形状较好,可显著地降低燃油消耗率。在中高转速时,活塞运动速度快,气流动力学特性好,因而要求“放大”相位重叠角,废气排放彻底,进气量充分可相应增加内燃机扭矩。显然,采用这一机构,可以提高内燃机性能、降低污染、改善怠速性能。目前,可变气门正时配气系统,大致可分成两种形式,一种称为可变凸轮相位的配气机构(WT),另一种称为可变配气正时及气门升程的配气机构(WT&WL)。 当今内燃机配气机构的发展趋向是,在排量不变的前提下,提高内燃机性能指标。不论是多气门配气机构还是在此基础上演化而来的可变气门运动配气机构,其基本出发点都是,在更大范围内使内燃机动力指标、经济指标和生态指标等达到最优,这是传统配气机构无法完成的。 (2)可变进气系统  发动机可变气门正时:简称VVT(Variable Valve Timing);随着发动机转速的提高,短促的进排气时间往往会引起发动机进气不足,排气不净等现象,因此可变气门正时系统出现,它就是根据轿车的运行状况,随时改变配气相位,改变气门升程和气门开启的持续时间(气门升程就像门开启的角度,气门正时就像门开启的时间,进气歧管就像各个闸道的栏杆)。 传统的进气歧管长度不可变,只能在一定的转速范围内有较好的充气效率,具有良好的性能; 在运行过程中无法进行调节,其动力性在某些工况下必然要受到限制,使内燃机在两种极端的工况下性能下降,影响发动机的经济性和排放性。 长期以来人们发现进气管的长度变化影响内燃机的充气效率。进气管较短时,在高速运行有较好的充气效果;进气管较长时,在低速运行有较好的充气效果。使用可变长度的进气管,可使内燃机在较宽的转速范围内都有叫好的充气效果。 发动机上的气门可变驱动机构可以通过两种形式实现,一种是通过凸轮轴或者凸轮的变换来改变配气相位和气门升程;另一种就是工作时凸轮轴和凸轮不变动,而气门挺杆(摇臂或拉杆)依靠机械力或者液压力的作用而改变,从而改变配气相位和气门升程。 发动机进排气过程中,会出现一个进气门和排气门同时开启的时刻,在配气相位上称为“重叠阶段或气门重叠角”。在高转速下,为了达到更好的进气量,提高发动机的功率,就要求气门重叠角更大(进气门提前打开、或者排气门晚关);但在低转速或者怠工时,过大的重叠角则会导致废气过多的进入进气歧管,使缸内气流混乱,从而导致低速扭矩较低,因此低速时需要减小重叠角(进气门延时打开),此时燃烧会更充分更稳定。因此孕育出可变气门正时技术。 从原理上可以看出,可变气门正时只是增加或减少了气门的开启时间,并没有改变单位时间的进气量,因此对于发动机的动力性的帮助并不显著,但是气门开启角度大小(气门升程)可以随时间改变的话,就可以显著提升发动机在各个转速的动力性能。 (3)可变配气相位  传统内燃机配气相位在内燃机运转过程中是固定不变的,不能同时兼顾各种转速的要求,也就很难达到真正的最佳配气相位。而采用可变配气相位则可以在内燃机整个工作范围内,提供合适的气门开启、关闭时刻或升程,从而改善内燃机进、排气性能,较好地满足高转速和低转速,大负荷和小负荷时的动力性、经济性以及废气排放的要求。  综上所述,可变配气相位改善内燃机性能,主要体现在以下几个方面:  1.能兼顾高速及低速不同工况,提高内燃机的动力性和经济性;  2.改善内冉机怠速及低速时的性能及稳定性;  3.降低内燃机的排放。  目前有两类可变配气相位机构,一类为可变配气相位,这类 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 能提高中、低速转矩,改善低速稳定性,但由于最大气门升程保持不变,所以对燃油经济性改善不大,在此不作详细论述。另一类为在低速和高速时应用不同的凸轮来同时调节配气正时和气门升程,并对高速凸轮和低速凸轮及工况转换点同时进行优化,使内燃机在整个转速范围内获得良好的性能。由于可变配气相位技术的优越性,在美国已有800 多项专利产品。可变配气相位(VVT) 典型代表为日本本田车用公司的VTEC 系统。 (4)可变气门升程 可以使发动机在不同的转速提供不同的气门升程,低转速时使用较小的气门升程,有利于缸内气流的合理混合,增加发动机的低速输出扭矩;在高速时使用较大的升程,可以提高发动机的进气量,从而提高功率输出。本田公司的i-VTEC是目前使用最广泛的可变气门升程系统(i-VTEC拥有连续可变气门正时、分段可调气门升程技术)。VTEC:分级可变气门升程+分级可变气门正时 i-VTEC:分级可变气门升程+连续可变气门正时(进、排气)丰田 VVT-i:连续可变气门正时 (进气门) Dual VVT-i:智能连续可变气门正时(进、排气门分别独立控制,有2个气门开启时刻) VVTL-i:分级可变气门升程+连续可变气门正时(进、排气门)宝马 Valvetronic 连续可变气门升程(省去“节气门”部件) Double VANOS:连续可变气门正时(进、排气门分别独立控制)现代 CVVT:连续可变气门正时(进气门)日产 C-VTC:连续可变气门正时(日产的“VQ”发动机上使用,技术类似丰田)标致 VTCS:可变涡流控制阀 (5)可变进气涡流强度  传统的柴油机进气涡流强度取决于柴油机的转速。对于一个恒定的柴油机进气道而言,随柴油机转速的升高进气涡流增强,反之涡流强度减弱。进气道的设计一般只能保证在某一转速范围内的涡流强度使柴油机性能最佳,而转速改变时,进气涡流就会过强或过弱,不利于柴油机正常工作。 总之,可变技术的应用可使内燃机的各项性能在整个使用工况变化范围内得到优化。如果说,活塞式内燃机经过百余年的研究与发展,在技术上已达到相当高的水平,那么,可变技术就是使其性 (1)VVT-i原理:当发动机由低速向高速转换时,电子计算机(ECU)通过分析就自动地将机油压向进气凸轮轴驱动齿轮内的小涡轮,在压力的作用下,小涡轮就相对于齿轮壳旋转一定的角度,从而使凸轮轴在60度的范围内向前或向后旋转,从而改变进气门开启的时刻,达到连续调节气门正时的目的。VVT-i系统是通过调整凸轮轴转角配气正时进行优化,从而提高发动机在所有转速范围内的动力性、燃油经济性,降低尾气的排放。 VVT-i系统由传感器、ECU和凸轮轴液压控制阀、控制器等部分组成。 (2)VTEC原理:在VTEC系统中,其进气凸轮轴上分别有三个凸轮面,分别顶动摇臂轴上的三个摇臂,当发动机处于低转速或者低负荷时,三个摇臂之间无任何连接,左边和右边的摇臂分别顶动两个进气门,使两者具有不同的正时及升程,以形成挤气作用效果。此时中间的高速摇臂不顶动气门,只是在摇臂轴上做无效的运动。当转速在不断提高需要变换为高速模式时,电脑就发出一个信号打开VTEC电磁阀,使压力机油进入摇臂轴内顶动活塞,使三只摇臂连接成一体,并且由时间最长、升程最大的进气凸轮来驱动气门,使两只气门都按高速模式工作。当发动机转速降低到气门正时需要再次变换时,电脑再次发出信号,打开VTEC电磁阀压力开头,使压力机油泄出,气门再次回到低速工作模式(分段性的)。i-VTEC系统与VTEC相比就是在VTEC引擎上加入VTC(Variable timing control),它也是利用到跟VANOS与VVT-i类似的方式来连续式地转动凸轮轴的开与关,达到了所谓的"气门重叠角的控制",这就是进、排气阀门的正时与开启的重叠时间的可变是由油压控制的VTC,使凸轮轴转动些角度(向右,向左),进而提早或延迟阀门的开或关的时间,达到连续调节气门正时的作用。 (3)CVVT原理:英文全称Continue Variable Valve Timing,就是连续可变气门正时机构。韩国现代轿车所开发的CVVT是一种通过电子液压控制系统控制打开进气门的时间早晚,从而控制所需的气门重叠角的技术。它的特点是能够稳定燃烧状态,提高发动机工作效率,降低污染排放,提高燃油经济性;可见CVVT只是在发动机进气门加以控制。 (4)D-CVVT原理:进、排气双连续可变气门正时。气门开启相位有两个时刻,可以在位置1开启或者位置2开启,可以根据转速、负荷进行调整。与CVVT相比,由于进气量的的加大,也使得汽油的燃烧更加完全,更省油,它可以说是目前气门可变正时系统技术中最高级的形式。(D-VVT没有连续可变) (5)VTCS原理:可变涡流控制阀系统。在发动机上采用涡流控制阀系统,通过节流门的控制,使发动机在不同工况下的进气形成不同的“进气涡流”; 发动机小负荷或以低于某一转速运转时,受ECU控制的真空电磁阀关闭,真空度不能进入涡流控制阀上部的真空气室,涡流控制阀关闭。由于进气通道变小,产生一个强大涡流,这就提高了燃烧效率,从而可节约燃油。当发动机负荷增大或以高于某一转速运转时,ECU根据转速、温度、进气量等信号将真空电磁阀电路接通,真空电磁阀打开,真空进入涡流控制阀,将涡流控制阀打开,进气通道变大,提高进气效率,从而改善发动机输出功率。 三、气门的布置形式 (一)气门顶置式配气机构 气门顶置式配气机构应用广泛,其进气门和排气门都倒挂在气缸顶上。发动机工作时,曲轴通过定时齿轮驱动凸轮轴旋转。当凸轮轴转到凸轮的凸起部分顶起挺柱时,通过推杆和调整螺钉使摇臂绕摇臂轴摆动,压缩气门弹簧,使气门离座,当凸轮凸起部分离开挺柱后,气门便在气门弹簧的作用下落座,即气门关闭。 四冲程发动机每完成一个工作循环,曲轴旋转两周,各缸的进、排气门各开启一次,此时凸轮轴只旋转一周。曲轴与凸轮轴转速比为2:1。在此,选用气门顶置式配气机构。 (二)每缸气门数及其排列方式 一般发动机都采用每缸量气门,即一进一排的结构。为了进一步改善气缸的换气,在可能的情况下,应尽量加大气门的直径,特别是进气门的直径。但是,由于燃烧室尺寸的限制,气门直径最大一般不能超过气缸直径的一半。当气缸直径较大,活塞平均速度较高时,每缸一进一排的气门机构就不能保证良好的换气质量。因此,可采用4气门,甚至5气门的机构,采用这种结构后,进气门总的通过面积较大,充量系数较高,排气门的直径可适当减小,使其工作温度相应降低,提高了工作可靠性。此外,采用四气门后,还可适当减小气门升程,改善配气机构的动力性,多气门的汽油机还有利于改善HC与CO的排放性能。 当每缸用两个气门时,为使结构简化,大多数采用气门沿机体纵向轴线排成一列的方式。这样,相邻两缸的同名气门就有可能合用一个气道,这样有助于气缸盖冷却均匀。柴油机的进、排气道一般分置于机体的两侧,以免排气对进气加热。在此,采用两气门沿凸轮轴轴线成一列的方式。 (三)气门间隙 发动机工作时,气门将因温度的升高而膨胀。如果气门及其传动件之间在冷态时无间隙或间隙过小,则在热态下,气门及其传动件的受热膨胀势必引起气门关闭不严,从而使功率下降,严重时不易启动。气门间隙的大小一般由发动机制造厂根据试验确定。在冷态时,进气门的间隙一般为0.23—0.3mm,排气门的间隙为0.3—0.35mm。如果间隙过小,发动机在热态下可能发生漏气,导致功率下降甚至气门烧坏。如果气门间隙过大,则使传动零件之间以及气门和气门座之间产生撞击声,而且加速磨损,同时也会使得气门开启的持续时间减少,气缸的充气及排气情况变坏。在此,进气门间隙选0.25mm。排气门间隙选0.3mm。 四、配气定时工作原理 配气定时就是进、排气门的实际开闭时刻,通常用相对于上、下止点曲拐位置的曲轴转矩的环形图来表示。如下图: 曲轴转矩环形图 在排气行程接近终了,活塞到达上止点之前,即曲轴转到曲拐离上止点的位置还差一个角度 时,进气门便开始开启,直到活塞过了下止点重又上行,即曲轴转到曲拐超过下止点位置以后一个角度 时,进气门才关闭。这样,整个进气行程持续时间相当于曲轴转角180°+ + 。 一般为10°—30°, 角一般为40°—80°。 同样,做功行程接近终了,活塞到达下止点前,排气门便开始开启,提前开启的角度 一般为40°—80°。经过整个排气行程,在活塞越过上止点后,排气门才关闭,排气门关闭的延迟角 一般为10°—30°。整个排气过程的持续时间相当于曲轴转角180°+ + 。 五、配气机构的组件 (一)气门组 (1)气门组包括气门、气门导管、气门座及气门弹簧等零件。气门组应保证气门与气门座严密贴合,在高温、冷却和润滑条件都较差的情况下工作时,能有足够的强度并耐磨、耐腐蚀。为此,对气门组提出以下设计要求: (2)气门与气门座应密封; (3)气门能沿气门轴心线在导管中作往复直线运动; (4)气门弹簧的两端面应与气门杆的中心线垂直,以保证气门头在气门座上不偏斜; (5)气门弹簧应有足够的弹力和刚度,以保证气门能迅速关闭并严密压紧在气门座上; (6)弹簧座的固定应可靠。 (二) 气门 气门由头部和杆部两部分组成。头部的工作温度很高,因此,要求气门必须具有足够的强度、刚度、耐热和耐磨能力。进气门的材料采用40cr,排气门则采用4cr9si2。 气门头顶部的形状选用平顶,平顶气门头结构简单,制造方便,吸热面积小,质量也小,进、排气门都可以采用。 气门密封锥面的锥角,一般做成45°。气门头的边缘应保持一定的厚度,一般为1-3mm,以防止工作中由于气门座之间的冲击而损坏或被高温气体烧蚀。为了减少进气阻力,提高气缸的充量系数,多数发动机进气门的头部直径比排气门的大。在此,气门头的边缘厚度选1mm。 1.头部的结构:头部除影响气体的流动阻力外,还关系到它的结构刚度、重量、温度和制造工艺,从而关系到它的使用寿命。进气门头部端面为平顶,气门座合面锥角45°。杆部 进气门杆直径,排气门杆直径。进气门长度,排气门长度。气门杆尾部用锁夹槽和锥形卡块与上弹簧座的结合必须是可靠的,且保证不能降低杆身的强度。 2.材料:进、排气门工作条件不同,对材料的要求也不同。进气门使用温度较低,排气门工作温度高,由于气门工作条件苛刻,因此对气门材料要求较高。在此选用的进气门材料为40Cr。为提高杆部和密封锥面的耐磨性,采用了高频淬火工艺,杆部表面采用工艺镀铬工艺。因锁夹处是气门的薄弱环节,为了提高该锁夹处的疲劳强度,采用滚压强化处理。 排气门采用了国内较成熟的两种材料对焊工艺。即头部材料为奥氏体钢硅铬钢4Cr9Si2,杆部材料为马氏体钢4Cr10Si4Mo头部和杆部采用摩擦焊接,排气门杆部采用厚镀铬,可改善杆部和导管的耐磨性。杆端部采用了高频淬火,排气门密封锥面采用堆焊钻基合金,用以增加耐磨性。气门杆端面与摇铃摩擦,应有很高的耐磨性。 (三) 气门座圈 柴油机有的是进、排气门座均用镶嵌式,有的只镶进气门座,这是因为柴油机的排气门与气门座常能得到由于燃烧不完全而夹杂在废气中的柴油、机油以及烟粒等润滑而不致被强烈地磨损;但是柴油机的进气门面临的情况则完全不同,从导管漏人的机油很少,而且柴油机有较高的气体压力,加上进气门的直径大,容易变形,这些因素都将导致进气门座的磨损加剧。气门座与气缸盖的工作温度、材料膨胀系数不同,必须仔细确定他们间的配合尺寸。经验表明,气门座外径过盈达气门座外径的0.002—0.0035左右即可。铝缸盖时应取上限。此外,为了保持这一过盈量,气门座圈还应该有足够的断面尺寸,一般取其壁厚为座圈内径的0.1—0.15倍,取气门座高度为气门座外径的0.16—0.22倍。但是依靠很大的过盈来防止气门座的松脱,可能会导致很大的变形,所以有所利用铝气缸盖或钢气门座的局部塑性变形来提高防松的可靠性,这时允许取较小的配合过盈。 (四) 气门导管 气门导管除引导气门正确地上下运动外,同时还将气门杆的热量传递给盖或缸体。为了便于调换或修理,气门导管都制成单件,压入缸盖或缸体的气门导管空座中。气门导管一般用铸铁制成,因为铸铁中的石墨有较好的耐磨和滑动作用。为了限制流入气门导管的润滑油的溢出,以及防止润滑油通过导管中的间隙而落入气缸,在顶置式的气门上部、弹簧盘的下面装有薄金属片或橡胶制成的油封。 六、进、排气门提前(迟闭)角 当发动机达到一定的转速后,为了保证发动机气缸的进气充分、排气彻底,要求气门具有尽可能大的通过能力,因此发动机的进、排气门实际开启和关闭并不恰好在活塞的上、下止点,而是适当的提前和迟后。 进气门提前开启的目的:是为了保证新鲜气体或可燃混合气能顺利、充分地进入气缸; 进气门晚关的目的:是为了在压缩行程开始时,利用气缸内的压力暂低于大气或环境压力,靠进气气流的惯性使新鲜气体或可燃混合气仍可能继续进入气缸。这样,进气门开启持续时间内的曲轴转角实际上就大于了180º。 排气门早开的目的:是当活塞做功行程接近下止点时,可燃混合气的燃烧膨胀已基本结束,但气缸内的气体压力仍然较高,利用此压力可使气缸内的废气迅速地排出; 排气门迟关的目的:是由于活塞到达上止点时,气缸内的压力仍高于大气压,利用排气流的惯性可使废气继续排出。这样,排气门开启持续时间内的曲轴转角实际上也就大于了180º。 由于进气门早开和排气门晚关,就会出现有一段时间进、排气门同时开启的现象。进气门和排气门同时开启的那一段时间或曲轴转角,我们就把它称之为气门重叠时间或气门重叠角,气门重叠角的大小等于进气门早开角与排气门晚关角之和。 只要气门重叠角取得合适,就不会产生废气倒流进气管和新鲜气体随废气排出等问题。发动机的结构不同、转速不同,配气相位也就不同。 诠释:如果在活塞越过下止点一定角度,开始压缩冲程之后再关闭进气门,会怎么样呢?直观的感觉是,这时活塞已经开始上升,刚刚吸入的可燃混合汽岂不是又要被排出去一部分,性能会不会下降?答案也是不一定的;只要时机适当,这样做反而可以增加吸气量,改善性能。因为在吸气冲程可燃混合汽被活塞抽入汽缸,进气门附近的气流速度可以高达每秒两百多米,而在下止点附近活塞的垂直运动相对很慢,汽缸内体积变化并不大,此时进气岐管内的可燃混合汽靠惯性继续冲入气缸的趋势还是占了上风,吸气量会增加。 如果比活塞到达下止点前,提前开启排气门会怎么样呢?从直觉上,这时废气仍可推动活塞做功,如果打开排气门开始排气,此时气缸内的压强就会降低,能量的利用率也就降低了,发动机性能也会随之下降,但是答案是不一定的;我们知道,排气时活塞会压迫废气从而反过来对废气做功,这个过程会消耗一部分发动机已经获得的能量,如果在缸内压强相对较高时提前开始排气,排气过程就会更顺畅,从而在排气冲程减少了能量消耗,但是考虑到活塞在下止点附近一定角度内垂直运动距离其实非常短,其实发动机略微提前打开排气门效果会更好一些。 如果排气门也在活塞越过上止点一定角度之后再关闭,虽然活塞已经开始下降,排气门附近的废气仍就会继续排出,此时进气门已经开启了,废气难道不会涌入进气岐管吗?道理也是一样的;事实上,这又是个时机问题,燃烧室内的废气涡流的方向决定了废气短时间内是不会流向排气门对侧的进气门的,由于大部分废气在排气冲程中前期就已排出,并且在排气岐管中形成了高密度的高速气流,冲向排气管方向,这部分废气越是远离气缸,对于缸内尚未排出的废气来说,其需要填充的体积就越大,而且此时进气管的气流速度很快,远大于废气的流动速度,于是,一边进气一边排气的局面是完全可以实现的;同理,其实进气门在一定时间内也可以提前开启,以增大气缸进气量(其实这就达到“气门重叠”了). 气门组:由气门、气门座、气门弹簧、气门弹簧座、锁片和气门导管组成。气门头部的锥面与气门座的内锥面紧密贴合,以保证密封。气门头部与气缸内的燃气直接接触。高温的燃气排出时流经排气门,可使排气门温度高达600~900℃。进气门温度约为300~400℃。因此要求气门材料耐热、耐磨和耐腐蚀。通常排气门采用耐热合金钢,进气门采用普通合金钢。气门座可以在气缸盖上或机体上直接镗出,但考虑到它在高温下工作,磨损严重,所以通常用耐热合金钢或合金铸铁制成单独的环形气门座圈,压入气缸盖或机体,以便于磨损后更换气门座。气门导管的作用是引导气门上下移动,并使气门头部锥面与气门座紧密贴合。气门导管通常用铸铁或粉末冶金制成,压入气缸盖或机体。气门弹簧用来保证气门关闭时能使气门头部锥面与气门座贴紧。 七、气门组各个部件的设计 (一)气门旋转机构的设计 (1) 气门旋转机构的作用 让气门在工作过程中产生均匀、缓慢的旋转运动,使气门温度均匀也可将锥面及气门杆上的积碳檫掉,以改善气门杆的润滑条件,从而改善气门座及导管的导热性。 (2) 气门旋转机构的形式 有两种结构形式:一、松开式旋转机构,二、强制式旋转机构。普通型柴油机采用的是下置强制式旋转机构。 它在工作时气门的旋转时通过盖盘、气门弹簧、弹簧上座和锁夹来查、传递的。 (3)注意事项 旋转机构的转速除了取决于结构因素外,还受到蝶形弹簧特性的影响,一般的讲,蝶形弹簧刚度增大则转速下降,反之,转速增加。普通型柴油机要求气门每启闭一次气门旋转6~8度,或者在发动机标定转速时,旋转机构的转速在20~25rpm左右,并且应使机构在气门全开时旋转,在其他气门启闭时间不要旋转,否则会加剧气门锥面的磨损。 (二)气门座圈的设计 (1)气门材料 气门温度工作温度一般在200~300度之间,对座圈材料的要求为:热膨胀系数与气缸盖材料接近,在工作温度下有一定的强度、硬度和耐蚀性,并有较好的导热性和切削性能。常用的座圈材料为合金铸铁,球墨铸铁QT62—2。气门座圈的材料与硬度必须与气门锥面的硬度相适应。对与普通气门的材料选择为QT62—2。 (2)气门座圈的作用 以一般材料铸造的汽缸盖,当气门座不能满足耐冲击、耐腐蚀和热硬度时,为延长气门和气门座的使用期限,就需要采用气门座。 (3)气门座圈的结构 气门座圈是一个金属环状,它是通过压入气缸盖的,在现代的柴油机的进、排气门口一般都压入座圈,这样既可延长气门和气门座的使用期限,又便于维修,但也增加了制造成本,特别是影响了排气门热量的传出,从而使排气门温度增高,实验表明,排气门装有座圈时,气门温度可能增高40~65度对于普通柴油机的气门座圈也是通过压入的方法将它给压入气缸盖的。 (4)气门座圈变形的原因 发动机工作时由于气门压力与热负荷引起气门座圈的瞬时扭矩变形,在气缸盖螺钉凝紧时产生的机械应力,气缸盖的蠕变以及气门座的冷却不均匀都会引起气门座的永久扭矩变形,这些变形都会引起气门的密封和导热,使气门温度升高,并在气门颈部产生弯曲应力。 (5)气门座圈的过盈配合要求 气门座圈必须与气缸盖配合良好,不允许出现松动、脱落现象,因此要合理与慎重的匹配的材料以及它们之间配合公差、应该指出的是,如果增大过盈量的方法来阻止座圈的脱落时不合适的。因为过盈过大会使座圈的压缩应力过高,如超过材料的弹性极限,则出现塑性变形,座圈反而会脱落。 (6)气门斜角 气门座圈的斜角常设计得比气门斜角大(0.5~1)度,这样就可使气门和气门座的外边缘在理论上形成先接触提高它们的密封压力,并使压力更均匀地分布。普通柴油机的斜角也是按照此公式计算的。但是值得注意的,千万不能是气门斜角大于座圈斜角,那样,在气门落座时使形成喷口,使气流以很高速度流出,从而加速锥面的烧损和侵蚀。 (三)气门导管的设计 (1)气门导管的材料 气门导管与气门杆的匹配应有较好的滑动性,即使在润滑条件较差的情况下页要可靠地工作。今年来广泛采用铁基粉末冶金来制造导管,它的特点具有磨损笑,工艺性好,造价低的优点。普通柴油机就是用的这种材料。 (2)气门导管工作的条件 气门杆工作时在导管中滑动,使导管承受侧向压力,并且气门的部分热量也从导管散除。导管与气门这对摩擦副由于靠近气门头部,所以温度较高,润滑油易结碳,但供给摩擦副的润滑油又不能过多,以免流入燃烧室中,因此,要求导管在润滑条件较差的情况下能耐磨。 (3)气门导管外形及结构 导管的外表面一般都设计成光滑的圆柱形,没有任何台阶,以便无心磨床加工制造。导管的长度,取决于气缸盖的布置,只要地位允许,应尽可能的长些,最好不要小于气门杆直径的6倍,以减小气门对导管的侧压力,并有利于气门的导向和散热。气门导管的受热端尽量靠近气门头并创造良好的冷却条件,这对于降低排气门的温度是有利的,为此可在排气道内铸一平台,并使冷却水道尽量靠近凸台,但这个凸台觉不能与气门头过于或者铸的更大,以致有碍于气体的排出。 (4)导管外径与气缸盖导管孔德间隙选择 一般选择其过盈量为导管的0.003~0.005倍。 (5)气门杆与导管的配合间隙 气门导管与气门杆的配合间隙应认真选择,间隙过大则散热不良,同时气门在导管中容易摆动、冲击,使其和气门座磨损不均匀而漏气、漏油,这种渗漏甚至使气门头烧损。间隙过小对气门座偏心的补偿能力下降,还会因气门杆受热而卡在气门导管中。进、排气门工作的条件不同,所以各自的间隙也是不同,一般进气门取进气门杆的0.005~0.01倍,排气门取排气门杆直径的0.008~0.012倍。 (四)气门弹簧的设计 (1)气门弹簧的设计要求 1.要使气门在气门座上严密的配合和在挺柱沿着基圆 运动的整个周期内保持气门关闭状态密封; 2.在挺柱带有负加速度时,在气门、挺柱和凸轮要保证不变的运动学关系。 (2)气门弹簧的作用 1.气门关闭时,确保气门和气门座的闭合密封。 2.气门开启时,使气门准确的随凸轮运动。 (3)气门弹簧的工作条件 气门弹簧承受高频交变载荷,工况恶劣,故需精心设计,才能使其长期可靠地工作。气门弹簧一旦断裂会造成严重的发动机事故。气门弹簧的设计常常受到尺寸上的限制,因此气门弹簧应有合理的结构与尺寸,弹簧材料应有较高的疲劳强度,制造上应保证一定的精度并尽力避免各种缺陷。 (4)气门弹簧的结构 气门弹簧通常采用圆柱螺旋压缩弹簧。目前在大多数柴油机上都是一个气门装两个气门弹簧,它既可充分利用空间,减小弹簧高度尺寸,又易保证弹簧所需要的弹簧力,并且在一个弹簧万一断裂时,也有可能在一定时间内防止气门落入气缸。采用双弹簧时,内、外弹簧的螺旋方向应相反。此外,由于两个弹簧的自振率不同,可以相反阻尼作用,从而减少共振危险。 (5)气门弹簧的选材 气门弹簧在应的工作温度下承受交变载荷,为使弹簧能长期的可靠工作,要求弹簧材料不仅具有良好的机械性能,而且应有足够的抗应力温度松弛的能力,在工作中不致产生过大的弹力消失现象。一般认为弹簧力小于名义值的85%以下时,弹簧就已经失效,不能继续使用,这是决定弹簧使用期限的一个重要因素,在弹簧设计时应根据弹簧的工作温度和应力大小合理的选择弹簧材料。 气门弹簧材料一般为碳素弹簧钢丝(I、II、III组)、65mn和50CrVA弹簧钢丝等。 碳素弹簧钢丝有冷拉和油催化—回火两种状态。对于普通柴油机的气门弹簧用的就是冷拉钢丝。因为冷拉钢丝有较高的抗拉强度(钢丝的直径越小,强度就越高),成本低廉,但是抗应力—温度松弛能力较差,使用与中等负荷的发动机使用,对于油淬火—钢丝的强度与钢丝直径关系不大,与冷拉钢丝相比较,直径在3mm左右的钢丝,它们的弹性极限大致相同,小于此直径的,冷拉钢丝强度高,反之,油催化—回火钢丝强度高。油淬火—回火钢丝的优点在于热稳定性较好,可适应用较高工作温度。 八、气门的主要损坏形式和预防措施 (一) 排气门的烧损 (1) 排气门的烧损的原因 1.材料的高温耐蚀性不够 2.燃烧残渣沉积在锥面,不能自行排出,使气门与气门座之间的导热性变坏, 3.造成锥面局部温度升高,促使气门材料烧损。 4.气门座由于热应力或装配不当产生扭曲,在高温和气体压力作用下气门头部变形,因而造成气门漏气。 (2)预防的措施 1.选择在高温下耐腐蚀性好的材料。应考虑柴油中含硫、重油中含钒的影响。 2.在气门锥面堆焊基合金。 3.适当的增加气门头部厚度,借以减少气门在工作时的变形和在头部边缘的热积蓄。 4.改善冷却水道的布置,适当的增加气门座圈的接触高度,以利充分散热,降低气门的工作温度。 5.采用气门选装机构。 (二) 气门断裂 (1)气门断裂的主要原因 1. 颈部的锻造裂纹没有消除 2.气门座扭曲变形或气门座与导管中心线偏移量过大,使气门落座时在颈部产生弯曲应力。 3.提高发动机的转速后,陪气机构没有作改进,气门承受的冲击和振动过大,或发动机的温度过高 4.气门材料热处理不当,致使材料强度过低。 5.气门在导管内卡住,活塞与气门相碰撞 6.锁夹槽处过渡处圆角太小,甚至留有切削裂纹 (2)预防措施 由于气门的断裂是设计和加工工艺两个方面的原因,因此需针对损坏原因加以解决。设计的合理性应通过必要的措施与计算,对气门的运动规律及受力进行分析来考核。工艺方面主要是应严格控制热加工、热处理的规范以及机械加工的精度。 (三) 气门头部裂纹和碎落 (1)主要原因 1.由于材料质量或锻造工艺不合理,在锻造时产生细小的裂纹,没有检查出来。 2.高温疲劳,由于气门座圈变形,当气门落座之后在气缸压力作用下使气门头部的某些部位产生很大的附加应力,这个应力分成径向应力和切向应力,如径向应力过大,造成圆周方向裂纹,切向应力过大,造成径向裂纹,如裂纹不断扩大即可整块金属从气门头部碎落下来。 (2)预防措施 1.避免锻造裂纹。马氏体钢,高碳马氏体钢,奥氏体钢它们的锻造温度区域和锻造性能各不相同,导热性也有很大差别,因此必须认真实验,严格掌握,特别是用电镀加热尤其注意。 2.选用高温强度特别是蠕变强度的材料 3.提高装配时气门锥面与气门座的位置精度 4.采用合理的图轮廓线等设计方法,防止气门落座时过大的冲击和反跳。 此外,当气门锥面堆焊钴基合金时,要严格控制堆焊 温度,避免局部过热,过热后钴基合金 硬度显著降低,晶粒粗大,耐磨迅速下降并在过热区的边界处产生很大的应力,在气门工作时易产生裂纹。堆焊层不能太薄并需消除堆焊层材料与母材交接处的残余应力。 (四)提高气门弹簧疲劳强度的措施 (1)提高弹簧表面质量 材料的疲劳破坏总是由于表面的微观裂纹在拉应力的反复作用下逐步扩展而成,因此对弹簧的表面质量应有严格的要求。有的高应力弹簧就采用磨光弹簧制造。 (2)避免弹簧表面脱碳 气门弹簧在热处理加热时,由于氧化使材料表面产生脱碳现象,从而使材料表层疲劳强度降低。为了避免脱碳,弹簧热处理加热时应在盐浴炉或保护性气体炉中进行。 (3)进行喷丸处理 喷丸处理是提高弹簧疲劳强度的有效措施。喷丸处理是用高速运动的弹丸喷射弹簧表面,引起弹簧表面冷作硬化,并使其表面产生残余压缩应力,从而提高疲劳强度。此外它还可以抵消表面脱碳的影响。 参考文献 (1)孝达,《金属工艺学》,高等教育出版社,1997年版 (2)华大年,华志宏,吕静平,《连杆机构设计》,上海科技技术出版社,1995年版 (3)王望予,《汽车设计》,机械工业出版社,2004年版 (4)刘惟信,《汽车设计》,清华大学出版社, 2001年版 (5)余志生,《汽车理论》,机械工业出版社 ,2000年版 (6)陈家瑞,《汽车构造》,人民交通出版社 ,1999年版 (7)刘峥,王建昕,《汽车发动机原理教程》清华大学出版社,2001年版 谢 辞 走的最快的总是时间,来不及感叹,大学生活已近尾声,三年多的努力与付出,随着本次论文的完成,将要划下完美的句号。 本论文设计在林老师的悉心指导和严格要求下业已完成,从课题选择到具体的写作过程,论文初稿与定稿无不凝聚着林老师的心血和汗水,在我的毕业设计期间,林老师为我提供了种种专业知识上的指导和一些富于创造性的建议,林老师一丝不苟的作风,严谨求实的态度使我深受感动,没有这样的帮助和关怀和熏陶,我不会这么顺利的完成毕业设计。在此向林老师表示深深的感谢和崇高的敬意! 在临近毕业之际,我还要借此机会向在这三年中给予我诸多教诲和帮助的各位老师表示由衷的谢意,感谢他们三年来的辛勤栽培。不积跬步何以至千里,各位任课老师认真负责,在他们的悉心帮助和支持下,我能够很好的掌握和运用专业知识,并在设计中得以体现,顺利完成毕业论文。 同时,在论文写作过程中,我还参考了有关的书籍和论文,在这里一并向有关的作者表示谢意。 毕业论文(设计说明书)撰写规范 毕业设计(论文)是学生在校学习成果的集中体现,毕业论文或毕业设计说明书是学生提交毕业设计(论文)资料中的主要部分。为了提高我校的毕业设计(论文)质量,使毕业论文(设计说明书)在内容和格式上更加统一规范,特编写此规范。 一、论文内容要求 1.毕业论文字数根据专业及课题不同要求在8000字以上,论文内容应完整、准确,层次分明,数据可靠,文字简练,分析透彻,推理严谨,立论正确。毕业设计说明书字数不低于8000字。 2. 论文撰写前应翻译完整的外文文献1~2篇(中文字数不低于3000字),要求翻译的内容与课题相关;撰写与课题内容相关的文献综述2000字以上。 3.论文应采用国家正式公布实施的简化汉字、法定计量单位和国家制图 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 。 4.论文采用的术语、符号、代号全文必须统一,并符合规范要求。论文中使用新的专业术语、缩略语、习惯用语,应加以注释。 5.文稿中的插图、照片必须确保能复制或微缩。 二、论文各部分要求 论文内容一般应由十个主要部分组成,依次为:(1)封面,(2)中文摘要,(3)英文摘要,(4)关键字,(5)目录,(6)前言,(7)论文正文,(8)参考文献,(9)附录,(10)致谢。各部分的具体要求如下: 1.封面 采用学校统一的封面格式,封面上填写论文题目、作者姓名、学号、所在院(系)、专业名称、指导教师姓名及完成日期。 论文题目不宜过长,一般不超过25个字。 2.中文摘要 摘要是论文不加注释和评论的简短陈述,具有独立性和自含性,摘要中有数据、有结论,是一篇完整的短文,可以独立使用和引用,论文摘要在写法上一般不分段落,常采用无人称句。摘要中一般不用图表、化学反应式、数学表达式等,不能出现非通用性的外文缩略语或代号,不得引用参考文献。写作论文摘要时应注意能反映出以下几方面的内容:论文所研究的问题及其目的和意义;论文的基本思路和逻辑结构;问题研究的主要方法、内容、结果和结论。论文摘要一般200~400字。 设计说明书的摘要一般为1000~2000字,摘要应该包含论文中的基本信息,应说明本项研究工作的目的和意义、研究方法(实验方法)、结果和结论,重点是结果和结论。注意突出具有创新性的成果和新见解。 3.英文摘要 英文摘要内容应与中文摘要基本对应,要符合英语语法,语句通顺,文字流畅。 4.关键词 关键词是为了文献标引而从论文中选取出来的用以表示全文主题内容信息款目的单词或术语。每篇论文一般选取3~8个关键词。 5.目录 目录是论文的大纲,反映论文的梗概。目录页每行由标题名称和页码组成,包括中英文摘要;前言;主要内容的章、条、款序号和标题;小结;参考文献;注释;附录;可供参考的文献题录、索引等。 6.前言 前言是论文的第一章,是论文评阅人、答辩委员和读者了解论文研究背景和概况的主要篇章。主要目的是向论文评阅人、答辩委员和读者阐述论文中所要研究的问题以及与其有关的背景或对一些事项的说明。前言通常应包括以下四个方面:论文所研究的目标、国内外研究现状以及研究目的和意义;论文使用的理论工具、研究方法及技术路线;论文的基本思路和逻辑结构;论文参考的文献资料、使用的符号、计算公式等需要说明的问题。前言在写法上不分章节,提倡无人称句。 7.论文正文 论文正文是主体,一般由标题、文字叙述、图、表格和公式等五个部分构成。写作形式可因课题性质不同而变化,一般可包括理论分析、数据资料、计算方法、实验和测试方法,经过整理加工的实验结果分析和讨论,与理论计算结果的比较,个人的论点以及本研究方法与已有研究方法的比较。要求实事求是、理论正确、逻辑清楚、层次分明、文字流畅、数据真实、公式推导计算无误。文中若有与导师或他人共同研究的成果,必须明确指出;如果引用他人的结论,必须明确注明出处,并与参考文献一致。 8.参考文献 只列作者直接阅读过、在正文中被引用过的文献资料。参考文献一律放在论文结论后,不得放在各章之后。每条文献的项目必须完整,诸项缺一不可。各类文献的书写格式均应符合国家标准《GB771487文后参考文献著录规则》。论文中引用参考文献时,应在引出处的右上方用方括号标注阿拉伯数字编排的序号,按文中引用出现的顺序列在正文的末尾。特别在引用别人的科研成果时,应在引用处加以说明。文科论文可选用页脚注。 9.附录 一般作为论文主体的补充项目。主要列入正文内过分冗长的公式推导;供查读方便所需的辅助性数学工具或重复性数据表格;由于过分冗长而不宜放置在正文中的计算机程序清单;论文使用的缩写说明;调查、实验材料等。 10.致谢 对于提供各类资助、指导和协助完成研究工作以及提供对论文写作各种工作有利条件的单位及个人表示感谢。致谢应实事求是,真诚客观。 三、编排格式 1.论文封面中题目为小一号黑体字,可以分成1或2行居中打印;作者姓名、学号、所在院(系)、专业名称、指导教师姓名及完成日期等为仿宋—GB2312三号(详见附1)。 2.中文题目、摘要及关键词(详见附2) (1)中文题目以黑体小一号字居中分成1或2行打印。 (2)中文题目下空二行居中打印“摘 要”,采用四号黑体字,摘要内容另起行前空两字,采用小四号宋体字打印。 (3)“关键词”为小四号黑体字,与摘要内容隔开一行,另起一行左对齐,空两字符后跟关键词,每一关键词之间用分号隔开,最后一个关键词后不打标点符号,关键词采用小四号宋体字打印。 3.英文题目、摘要及关键词 论文中的英文一律采用“Times New Roman”字体(详见附3)。 (1)论文英文题目全部采用大写字母,可分成1~3行居中二号字加粗打印。每行左右两边至少留五个字符空格。 (2)英文题目下空二行居中四号加粗打印“ABSTRACT”,再下空一行小四号字打印英文摘要内容,英文摘要与中文摘要相对应。摘要内容每段开头留四个字符空格。 (3)摘要内容后下空一行居左,以小四号加粗打印“KEY WORDS”, 留两字符空格,其后是关键词,采用小四号打印。 4.目录 应将文内的章节标题编排清楚,目录中的章、条一般编排到二级,也可编排到三级(章、条、款),标题应该简明扼要。标题层次一般不应超过四级。“目录”两字用小二号粗黑体,下空两行为章、条、款及其开始页码,以小四宋体、1.3倍行距打印。章、条、款层次代号如下:(详见附4) 1 (章的标题) XXXX…………………………………………………… 1 1.1 (条的标题) XXXX ……………………………………………… 2 1.1.1 (款的标题) XXXX…………………………………………… 3 5.正文 每章的标题以小三号黑体字左起打印;“章”下空一行为“条”的标题,条的标题以四号黑体字左起打印;“条”下一行为“款”的标题,款的标题以小四号黑体字左起打印。换行后打印正文内容,正文用小四号宋体字,行距1.25左右,正文中标题同目录相对应(详见附5)。正文中的标题层次一般不应超过四级,四级以后可单独编号,如编写作(1) (2) (3) …或① ② ③…或a. b. c.…等。正文中用的单位名称的书写可以采用国际通用符号,也可以用中文名称,但全文应统一,不能两种混用。正文中用的量和单位要严格执行GB3100~3102:93有关量和单位的规定。具体要求参阅《常用量和单位》计量出版社,1996。 6.图 图应有编号和图题。图号采用阿拉伯数字分章依序编排,图号后空一格为图题,如“图2-1 ××××”等,图的编号和图题应置于图下方的居中位置,五号黑体字打印。版式为四周环绕型;靠右侧置放(详见附5)。论文中的插图应具有鲜明性,切忌与列表及文字表述重复。插图中的术语、符号、单位等应同正文表述所用保持一致。插图要清楚,坐标比例不要过分放大,同一幅图上不同曲线的点要分别用不同形状标出;图内文字采用小五号宋体字。 7.表 表应有编号和表题。表号采用阿拉伯数字分章依序编排,表号后空一格为表题,如“表2-1 ××××”等,表的编号和表题应置于表上方的居中位置,采用黑体五号字;表内文字符号采用小五号宋体打印,表内必须按规定的符号标注单位;制表一律采用三线制。列表中的参数应标明量和单位的符号(详见附5)。 8.公式 公式一律使用公式编辑器编辑。公式序号采用阿拉伯数字分章依序编排,如“(2-13)”、“(4-5)”等,序号标注于该式所在行(当有续行时,应标注于最后一行)的最右边;公式书写方式应在文中相应位置另起一行居左空四个字符横排,对于较长的公式只可在符号处(+、-、*、/、≤≥等)转行(详见附5)。 9.参考文献 “参考文献”以小四号黑体字左起打印,另起行以五号宋体字列参考文献。参考文献的排列顺序与在正文中的引用顺序一致,著录格式及示例详见附6。 10.正文中的说明性注解 采用随文脚注,用上标形式“①”等数字表示。 11.论文的附录依次为附录1,附录2……编号。附录中的图表公式另编排序号,与正文分开。 四、打印及装订要求 1.论文文稿一律采用白色A4纸标准大小打印,文稿四周应留中空白边缘,以便装订、复制和读者批注。页面设置为上方和左侧分别留边2.5 cm,下方和右侧分别留2.0cm,页眉、页脚:各为1.5、2.0 cm。 2.由统一封面装订成册。顺序为①封面;②中文题目、摘要及关键词;③英文题目、摘要及关键词;④目录;⑤前言;⑥正文(包括结论和参考文献);⑦附录;⑧致谢。 五、其他 1.外文翻译及文献综述的撰写格式可参照执行。 2.工程设计制图国家标准目录见附7。 毕业设计(论文)工作条例内容选编 一、毕业设计(论文)的组织管理 全校毕业设计(论文)工作在主管校长统一领导下进行,实行分级管理,层层负责的办法。 1.教务处作为毕业设计(论文)工作的学校主管部门,其主要职责是: (1)贯彻落实上级主管部门对毕业设计(论文)工作的指导文件和批示精神,并结合学校实际制定相应的管理规定,明确学校毕业设计(论文)工作的整体目标。 (2)负责协调毕业设计(论文)过程中的有关问题,进行毕业设计(论文)工作的宏观指导。 (3)对各学院毕业设计(论文)教学过程中的各个环节进行质量监督和检查,组织评选“校优秀毕业设计(论文)”对学校毕业设计(论文)工作进行总结和表彰。 2.二级学院(系)应成立毕业设计(论文)工作委员会,具体负责本项工作的落实,其主要职责是: (1)贯彻落实学校有关毕业设计(论文)的管理规定,制定学院工作 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 和实施细则。 (2)审查、汇总毕业设计(论文)题目,安排指导教师。 (3)统一安排、布置学院毕业设计(论文)工作任务。 (4)定期检查毕业设计(论文)工作进度,协调处理院内毕业设计(论文)中的问题,考核检查教师的毕业设计(论文)指导情况。 (5)组织毕业设计(论文)答辩和成绩复查,总结学院毕业设计(论文)工作,并向学校推荐“校优秀毕业设计(论文)”。 二、指导教师职责 指导教师应本着教书育人的宗旨,在对毕业设计(论文)进行业务指导的同时,引导学生养成正确的思维方法、工作作风和严谨治学的科学态度。 1.毕业设计(论文)的指导教师应由具有讲师或讲师以上职称的教师担任。助教、研究生不能单独指导毕业设计(论文),只能协助指导教师工作。副教授以上职称教师参与指导毕业设计(论文)的比例应高于90%。 对于来自外单位,且部分或全部工作需在外单位进行的课题,亦可聘请该单位工程师以上的技术人员担任指导工作。教研室应派专人联系,了解情况,掌握进度。 2.毕业设计(论文)指导教师职责 (1)拟定毕业设计(论文)课题,下达任务书,制定指导计划和工作程序,并严格执行。 (2)根据任务书,与学生共同制定“毕业设计(论文)工作进度计划表”,明确“阶段工作内容”,并采取多种形式检查学生的工作进度和质量,及时解答和处理学生提出的有关问题,原则上每周必须仔细检查一次,并在每一阶段结束时给本阶段工作评定成绩,成绩填入“毕业设计(论文)分阶段评分表”。 (3)指导学生写出开题报告、翻译外文并给予评阅。 (4)指导学生按规范要求正确撰写毕业设计(论文),并在答辩前认真审查学生的毕业论文或设计结果(包括论文正文、实验报告、计算书、或设计说明书、工艺卡、图纸等),并写出毕业设计(论文)的学术评语。 (5)参加毕业设计(论文)答辩。 三、毕业设计(论文)对学生的要求 学生在毕业设计(论文)过程中必须做到: 1.努力学习,刻苦钻研,勤于实践,勇于创新。 2.虚心接受指导教师和工程技术人员的指导。 3.独立按时完成规定的工作任务,不得弄虚作假,不准抄袭他人内容,否则其毕业设计(论文)成绩按不及格处理。 4.严格遵守纪律,毕业设计(论文)期间,无故缺席按旷课处理;缺席时间超过四分之一以上者,不准参加答辩,其成绩按不及格处理。 5.未在规定时间内完成毕业设计(论文)或不按时参加答辩者,其成绩按不及格处理。 四、答辩及成绩评定 答辩工作由各系毕业设计(论文)答辩委员会主持,下设若干答辩小组。答辩委员会由系领导及专家5~7人组成,答辩委员会主任可由分管教学的系主任、教研室主任或学术水平较高的教师担任。成员名单在答辩前二周报院答辩工作委员会审核。 1.答辩委员会的主要职责是 (1)组织并领导答辩小组进行毕业设计(论文)答辩工作; (2)审定学生毕业设计(论文)的最后成绩及评语; (3)完成毕业设计(论文)答辩工作的总结报告。 2.答辩小组的主要职责 (1)答辩前阅读有关毕业设计(论文)资料,了解学生毕业设计(论文)内容及指导教师评语; (2)需事先准备好一定数量的问题,所提问题要有一定的深度和广度; (3)认真听取学生在答辩中的陈述和对问题的回答; (4)依据评分标准初步给定毕业设计(论文)成绩。 3.答辩日期和地点由答辩委员会在一周前向学生正式公布,同时报送教务处,以便组织院有关人员参加、检查答辩工作。 4.答辩程序 (1)学生陈述(约10分钟) (2)答辩小组提出问题 (3)学生回答 (4)答辩小组总评分。每位学生答辩时间控制在30分钟左右。 5.答辩评分标准应从四个方面综合考虑:(1)设计(论文)的性质、难度、分量、综合训练等情况;(2)设计(论文)的质量、价值及有无创造性;(3)答辩中自述和回答问题的正确程度;(4)工作态度。评分具体标准各系可根据学生整体水平和课题特点分别拟定。 6.毕业设计(论文)的成绩评定必须从严掌握。严格按照分阶段评分进行,无前一阶段成绩,不得进入下一阶段评分。答辩不通过,总成绩不能评为合格。最后以五级(优、良、中、及格、不及格)记分登记入册,优秀率一般不高于20%。系级优秀设计(论文)再经院答辩工作委员会审定,评出10%为院级优秀设计(论文)。学院对院级优秀设计(论文)予以表彰,并日后编订成册。 7.毕业设计(论文)不能免修、缓修、只能重做。 32 _1234567893.unknown _1234567895.unknown _1234567897.unknown _1234567899.unknown _1234567900.unknown _1234567898.unknown _1234567896.unknown _1234567894.unknown _1234567891.unknown _1234567892.unknown _1234567890.unknown
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