柴油機(jī)新型燃油分配泵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)開題報(bào)告.doc

大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告題目柴油機(jī)新型燃油分配泵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師院（系、部）機(jī)械工程學(xué)院專業(yè)班級學(xué)號姓名日期教務(wù)處印制1一、選題的目的、意義和研究現(xiàn)狀1.選題的目的：人們常常形容發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的心臟，而噴油系統(tǒng)則是柴油機(jī)的心臟。它的產(chǎn)品質(zhì)量、裝配調(diào)整和使用維修對柴油機(jī)的動(dòng)力性能、油耗、排放和使用壽命起著決定性的作用。因此柴油機(jī)的噴油系統(tǒng)是現(xiàn)代柴油機(jī)汽車關(guān)鍵的核心系統(tǒng)，也是柴油機(jī)汽車維修中技術(shù)要求較高和難度較大的項(xiàng)目。隨著世界各國對車用發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)和排放指標(biāo)的日趨嚴(yán)格，柴油機(jī)以其低油耗及排放好的突出優(yōu)點(diǎn)，在許多領(lǐng)域取代了汽油機(jī)、特別是與人們生活密切相關(guān)的轎車、輕型車采用柴油機(jī)作為動(dòng)力裝置的情況更加突出，相應(yīng)地對柴油機(jī)的性能也就提出了更高的要求，如要求車用柴油機(jī)有較高的性能指標(biāo)、舒適的運(yùn)行性能、良好的啟動(dòng)性及對環(huán)境的適應(yīng)性等，作為心臟部件的燃油高壓噴油泵是改善柴油機(jī)性能的關(guān)鍵部件。然而，目前國內(nèi)應(yīng)用最廣、發(fā)展最快的當(dāng)數(shù)分配式燃油泵。分配式燃油泵又有其突出的優(yōu)點(diǎn)：體積小、重量輕、零部件少、供油均與、怠速穩(wěn)定及油量調(diào)節(jié)便利，最重要的是分配泵可以保證柴油機(jī)能在高速下平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)。2.選題的意義：采用電子控制技術(shù)是柴油機(jī)發(fā)展的重要方向之一。其中，以燃油噴射系統(tǒng)的電子控制最為關(guān)鍵。事實(shí)上，在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的研究上，我們也在準(zhǔn)求著高控制精度、多參數(shù)共同作用等幾種控制方式。本文就是針對在VE分配泵上實(shí)施位置式電控,這樣對原供油系統(tǒng)改動(dòng)較少,開發(fā)周期較短。采用電控技術(shù)后,將有效改善柴油機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性,降低柴油機(jī)的有害排放。另外采用電控系統(tǒng)具有響應(yīng)速度快、控制精度高，以及控制對策的高靈活性和適應(yīng)性等優(yōu)點(diǎn)，這更適合我國柴油機(jī)發(fā)展的基本情況。3.研究現(xiàn)狀：目前，國內(nèi)對分配泵的研究只停留在對某一些機(jī)械部件做一個(gè)簡單的改進(jìn)，并且只是從理論上實(shí)現(xiàn)了對油泵電子控制，還沒有推出成型的電控油泵。對一些資料的分析看來，大部分技術(shù)人員們所論證的都是他們的一種想法，并沒有得到真正的實(shí)物。吉林大學(xué)一位博士學(xué)位論文的研究方向主要是電控系統(tǒng)的軟件這一部分，他是以第二代電控噴油泵VP37為控制對象，對電控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、功能擴(kuò)展及應(yīng)用算法等幾方面進(jìn)行了研究。在國外，當(dāng)前較為先進(jìn)的電控噴油泵是由德國Bosch（博世）公司生產(chǎn)的，它采用高速電磁閥直接控制高壓供油量，泵端壓力為100MPa，利用高壓油管中形成的壓力波效應(yīng)，可使嘴端的噴油壓力達(dá)到180MPa。供油提前角用高速電磁閥控制，并能控制供油速率和預(yù)噴射。這種泵的液壓效率達(dá)到了充分優(yōu)化的水平，即使裝用這種泵的發(fā)動(dòng)機(jī)功率比裝用常規(guī)分配泵的發(fā)動(dòng)機(jī)功率提高了許多，但是其驅(qū)動(dòng)扭矩峰值卻仍在相同水平上。2二、研究方案及預(yù)期結(jié)果（設(shè)計(jì)方案或論文主要研究內(nèi)容、主要解決的問題、理論、方法、技術(shù)路線及論文框架等）1.主要研究內(nèi)容：本文介紹了基于車用高速柴油機(jī)VE分配式噴油泵電控化的設(shè)計(jì)成果。其供油量的控制機(jī)構(gòu)取消了傳統(tǒng)的機(jī)械式控制，而是利用一個(gè)步進(jìn)電機(jī)取而代之，駕駛員的“加、減油”信號是通過油門踏板上的一個(gè)位移傳感器感知傳遞給柴油機(jī)的ECU，ECU根據(jù)這個(gè)信息，向步進(jìn)電機(jī)發(fā)出一個(gè)控制信號，使步進(jìn)電機(jī)控制油量調(diào)節(jié)套筒向著增加或減少油量的方向移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了對供油量的控制。油泵的噴油提前器是由一個(gè)比例電磁鐵作為執(zhí)行元件，它會(huì)根據(jù)ECU的控制信號來實(shí)現(xiàn)對供油提前角的調(diào)節(jié)。另外，油泵的調(diào)速器也采取了電控化，曲軸上的轉(zhuǎn)速傳感器不斷地將轉(zhuǎn)速信號傳遞給ECU，ECU會(huì)將這個(gè)信號與當(dāng)前噴油量下的最大轉(zhuǎn)速相比較，若出現(xiàn)了超速，ECU會(huì)對噴油量的步進(jìn)電機(jī)發(fā)出一個(gè)干預(yù)信號，使其適當(dāng)?shù)臏p少供油量，從而實(shí)現(xiàn)了調(diào)速功能。最后就是對分配泵各個(gè)部件及附屬元件的設(shè)計(jì)和選擇。2.主要解決的問題：傳統(tǒng)的機(jī)械式分配泵盡管相對柱塞泵較為簡單，噴油量均勻，但其始終存在著機(jī)械機(jī)構(gòu)的弊病，那就是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，控制不精確。本設(shè)計(jì)旨在克服機(jī)械機(jī)構(gòu)的不利因素，利用電子系統(tǒng)控制分配泵的供油量，使其整體結(jié)構(gòu)更為簡單，控制更為精確。3.主要理論：本文主要應(yīng)用電子控制理論，結(jié)合力學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)等方面知識，把整個(gè)分配泵組建成一個(gè)多方反饋控制系統(tǒng)。4.主要方法：實(shí)物設(shè)計(jì)、三維建模、力學(xué)仿真5.論文框架：本文是以VE型分配泵為研究對象，分析了機(jī)械式分配泵的缺點(diǎn)，并結(jié)合電子控制原理將復(fù)雜的分配泵的結(jié)構(gòu)簡單化，使其控制更為精確。而其對該設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證分析，使結(jié)構(gòu)更為合理。根據(jù)以上寫作的總體思路，本論文由五部分構(gòu)成:第一部分是緒論，主要闡述本文研究的目的、意義以及論文的寫作思路和方法；第二部分是對分配泵機(jī)械部分各個(gè)元件的設(shè)計(jì)，使各部件在工作時(shí)能保證相應(yīng)的強(qiáng)度要求，并能實(shí)現(xiàn)順利的裝配；第三部分是應(yīng)用CATIA對各運(yùn)動(dòng)部件建模，并作運(yùn)動(dòng)和受力分析，以驗(yàn)證設(shè)計(jì)結(jié)果，保證各部件在極限載荷及極限應(yīng)力下安全運(yùn)行；第四部分就是電子控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，它包括供油量的調(diào)節(jié)，供油提前角的調(diào)節(jié)以及調(diào)3速器等，使系統(tǒng)能適時(shí)地、精確地控制噴油量及噴油提前角；第五部分是總結(jié)，主要針對設(shè)計(jì)結(jié)果做一個(gè)概括性的論述及預(yù)期一下應(yīng)用前景。6.技術(shù)路線：分配泵總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)分配泵機(jī)械部分的各部件設(shè)計(jì)電子控制系統(tǒng)對分配泵的各個(gè)運(yùn)動(dòng)部件進(jìn)行建模后，做運(yùn)動(dòng)和受力分析油量控制調(diào)速器提前角控制驗(yàn)算、校核記錄數(shù)據(jù)判斷是否合格否是