1、精選優質文檔-傾情為你奉上內燃機設計與優化課程設計說明書學 院 專 業 熱能與動力工程 年 級 姓 名 學 號 年 月 日2100T柴油機氣缸蓋Pro/ENGINEER三維模型繪制1. 2100T柴油機簡介2100T柴油機為我國70年代左右的產品。該柴油機是100系列的柴油機之一，為立式水冷四沖程柴油機。具有工作可靠性能好，結構緊湊，經濟指標低，壽命長，使用方便等特點。移動式，可做拖拉機動力。其主要技術參數如下：缸徑100mm ；沖程 120mm；壓縮比16 ；額定功率18.4kw ；額定轉速2000r/min ；比油耗 <=252g/kw.h；1）外形布置特點2100T型柴油機結構緊湊

2、，外廓尺寸不大。其外形布置的特別之處主要在于進排氣門的兩側布置和供油系統和電啟動系統的分開布置。2100T型柴油機為頂置式氣門機構。與側置式相比，結構較為復雜，零件數目較多，在高速往復運動中，使震動和噪聲增加，可靠性降低。但在高壓縮比的柴油機中，側置式氣門布置在結構上難以實現，必須采用頂置式。2）主要零部件結構特點a) 活塞連桿組活塞連桿組由活塞、活塞環、活塞銷、連桿螺栓、軸瓦等組成。i. 2100T柴油機活塞頂部有一浴盆形深坑，活塞頭部加工有安裝活塞環的活塞環槽，活塞裙部較長和受側向力，活塞呈橢圓形。ii. 活塞環包括三道氣環及一道油環。第一道氣環內側有挖槽，安裝時有挖槽的一面必須朝上；第二

3、、三道氣環外側有挖槽。采用合金鑄鐵制造氣環，第一道氣環表面鍍高性能覆蓋層，其余氣環表面一般鍍錫或進行磷化、硫化處理，使環表面更易于氣缸磨合。iii. 2100T型柴油機采用圓柱形中空活塞銷，利于減少離心慣性力的影響。一般采用優質低碳鋼或低碳合金淬火。iv. 連桿的材料采用40或45號鋼，優質中碳鋼，主坯用模鍛處理或滾壓成形，并經調質處理。l 連桿小頭為短圓管形，小頭與桿身之間則采用半徑較大的圓弧圓滑過渡，以減少過渡處得應力集中。l 桿身采用工字形斷面，這種形狀可以在重量較輕的情況下獲得足夠的強度和剛度。l 連桿大頭采用斜切口，便于裝拆時將大頭從氣缸中抽出。v. 在2100T型柴油機的軸瓦上鉆有

4、小孔或銑出環形油槽以便主軸承向連桿軸承輸送潤滑油，或由連桿小頭襯套送油。b) 曲軸飛輪組曲軸飛輪組是由曲軸、飛輪、齒圈、曲軸正時齒輪、三角皮帶輪組成。曲軸主軸頸與連桿軸頸之間有潤滑油孔相通。2100T型柴油機的飛輪直徑為440毫米，飛輪齒圈的倒角的一面向外裝配到飛輪上面。飛輪內壁鉆有小孔，這樣可以使飛輪外的部分潤滑油通過小孔回到油底殼，以保證飛輪面與離合器更好的摩擦傳動。主軸頸直徑粗而短，空心。曲柄銷是棗核型空腔。主軸瓦、連桿軸瓦和止推片的材料均為軋制的耐磨合金。c) 配氣正時傳動機構配氣機構包括氣缸蓋總成中的氣門和氣門驅動機構，還包括齒輪軸、正時齒輪、空氣濾清器、進排氣管及消音器。i. 凸輪

5、軸凸輪軸上的凸輪通過氣門挺柱、氣門推桿和搖臂驅動進、排氣門，控制進、排氣門得開閉時間。ii. 正時齒輪凸輪軸和噴油泵均由曲軸前端的正時齒輪經過中間惰輪驅動。機油泵則由曲軸正時齒輪通過其下過機油泵上的中間齒輪驅動。iii. 氣門進氣門工作溫度低，一般采用合金鋼。排氣門則用耐熱合金鋼如4CrSi2等。d) 齒輪傳動系齒輪傳動系有曲軸驅動主動輪，通過惰輪帶動齒輪軸正時齒輪和機油泵齒輪，以控制配氣定時和供油。正時齒輪要求加工精度高，一般用45鋼制造。e) 機體組機體內嵌有高磷鑄鐵制成的濕式汽缸套，其上部的缸套凸緣的下端面邊緣在機體缸孔的肩胛上，下部以兩只橡膠做的防水圈密封。在機體右側面有檢查窗口，為拆

6、裝活塞連桿和檢視曲軸連桿機構及軸承。機體上平面除了氣缸孔和氣門推桿孔外，還有一個通向氣缸搖臂軸的潤滑油孔及以下與氣缸蓋相同的冷卻水孔。機體的前端有正時齒輪室，齒輪室內裝傳動齒輪，后端為飛輪蓋和蓋板，左側中間裝有配氣凸輪軸。機體的拱門上有主軸承座，軸承蓋同螺栓緊固在軸承座上，曲軸后部有甩油盤，飛輪殼。機體與氣缸蓋用雙頭螺栓固緊，各缸套凸肩高出機體平面的高度應一致，高低相差控制在0.05毫米以內。油底用鑄鐵制成，側面插有油標尺，便于檢查油面的高度。氣缸蓋裝于氣缸體上部，用于密封，材料為灰鑄鐵。氣缸蓋上裝有噴油器，進排氣管，搖臂軸總成等，氣缸蓋內部還有進排氣道，冷卻水道，機油道。3）主要系統分析a)

7、 燃燒系統2100T型柴油機燃燒室是深坑形燃燒室，這樣燃燒室是不與冷卻水直接接觸的，可以減少散熱損失，燃燒室布置時本要求與噴油嘴以及氣缸在同一中心線上，這樣對稱布置使熱氣流都均勻，為使氣缸蓋中冷卻水道易于布置，噴油嘴傾斜150250。這樣，利于組織進氣渦流，形成擠流，對噴霧質量的要求不會太高，利于混合氣形成和燃燒。深坑形燃燒室對燃油系統要求降低，并且，由于利用進氣渦流加強混合氣形成，使空氣利用率大大提高，此外，還可以保持燃油率低及起動容易的優點。b) 燃料供應系統柴油機燃料供應系統包括油泵、柴油濾清器、輸油泵、柴油細濾器、噴油泵和燃燒室等。柴油由油泵首先進入沉流杯，柴油中的水及其基本機械雜質沉

8、積于杯中，較清潔的柴油經管道流向柴油濾清器。同時設有兩級濾清器，分別濾除大小顆粒不同的雜質。經過濾清的柴油由輸油泵壓入噴油泵內。輸油泵的作用是提高泵油的壓力，以克服流動阻力，定時定量的向噴油泵供油，輸油泵裝在噴油泵上，利用噴油泵凸輪軸上的偏心推動壓油。柴油進入油泵后，一部分通過柱塞的壓縮使油壓提高，高壓油按各缸工作次序流向各缸噴油器，然后噴入燃燒室進行燃燒，多余的柴油則經回油管流回柴油濾清器。c) 潤滑系統2100T型柴油機的潤滑系統為濕式曲軸箱，壓力循環與飛濺復合供油式。油底殼內的機油經過吸濾器的濾網被機油泵吸入，再壓送至機油濾清器，經過濾清的機油被送入機體內的主油道。機油由此分為兩路：一路

9、通至各主軸承，并經過曲軸內側的油孔到達曲柄銷，主軸承上還有油孔與各凸輪軸軸承孔向通。凸輪軸后軸承并有一經過機體與氣缸蓋到達搖臂軸內的油孔，另一路經過惰輪軸和惰輪軸輻板流出，潤滑惰輪軸及傳動齒輪。即曲軸、連桿大頭、凸輪軸、搖臂等軸承與傳動齒輪均為壓力潤滑；而氣缸套與活塞、連桿襯套及活塞銷、凸輪表面等處則為飛濺潤滑。噴油泵與減速器單獨成一系統，另外加油潤滑。機體側蓋板上備有加油口及油游標尺，供加油及測量油量用。潤滑系統主要由機油泵、機油濾清器及機油吸濾器等組成。機油濾清器為全流壓力繞線式濾芯，而機油吸濾器為網式粗濾器，安裝在油底殼內。d) 冷卻系統2100T型柴油機的冷卻介質是水，即水冷系統且為強

10、制冷卻。水冷系統是由散熱器、空氣-蒸汽閥、風扇、水泵等部件組成。利用裝在水流通路內的水泵，向內燃機壓力供水，強制冷卻。水在內燃機中循環流動，具有一定壓力的冷卻水由水泵的出水口通過分水管進入氣缸體內水套，冷卻了高溫零件后的熱水經過節溫器和回水管流入上水箱，熱水在流經散熱器時，它的熱量散入空氣，溫度降低，低溫的水進入下水箱后，在水泵的作用下再去冷卻內燃機的高溫零件。風扇用來增加流經散熱器芯部空氣的流量，以提高散熱器的散熱效率。利用裝在散熱器水管中的節溫器調節流經散熱器芯部的熱水量，以調節冷卻強度，氣缸體中的分水管用來使多缸內燃機多個氣缸散熱均勻的冷卻，在分水管縱向位置開有大小不同的出水口，離水泵越

11、近，出口面積越大，多個氣缸的冷卻強度就越均勻。此外，為控制冷卻水強度，在出水處裝有計溫計。2. 2100T柴油機氣缸蓋Pro/ENGINEER三維模型繪制繪圖步驟：a) 安裝Proe軟件，做一些實例練習，熟悉Proe 的相關操作和繪圖時的思路與注意事項。b) 讀氣缸蓋的二維零件圖，理解氣缸蓋的各個組成部分c) 通過拉伸特征創建出缸蓋的輪廓，隨后用拉伸或者孔特征創建螺栓孔，拉伸特征建立配氣機構的推桿孔，搖臂軸座，孔特征與拉伸特征建立噴油器孔，旋轉與孔、拉伸等特征繪制進排氣門。d) 利用旋轉特征繪制了進氣道，變截面掃描繪制了排氣道，拉伸與孔特征繪制了油道。2100T柴油機氣缸蓋Pro/ENGINEER三維模型繪制初步完成 繪圖結果：繪制好的氣缸蓋三維圖（如下）進排氣道、進排氣門與噴油器圖（如下）進排氣道、進排氣門與噴油器在氣缸蓋中的位置圖（如下）油道與其位置圖（如下）氣缸蓋水套圖（如下）3.總結本文中，對2100T柴油機氣缸蓋利用Pro/ENGINEE