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一种新型185K单缸柴油机机械增压系统的开发

胡崴  
【摘要】:为了改善结构简单的小型单缸柴油机设计落后,功率低,油耗高,污染大的现状,本文开发了一种新型机械增压系统,可以在基本不改变发动机结构的情况下提升发动机的功率。本文的设计对象是使用较为广泛的185K单缸柴油机。 首先,利用GT-POWER软件建立了185K单缸柴油机工作过程仿真模型,选择了涡旋气泵作为增压器,建立了185K单缸增压柴油机的仿真模型,得到了漩涡气泵与185K单缸柴油机的外负荷特性联合运行线,并对联合运行线进行了分析。 随后,为检验发动机增压后工作的可靠性,我们采用三维有限元对185K单缸增压柴油机活塞、连杆、曲轴等主要零部件进行机械负荷分析和热负荷分析。证明了在低增压时185K单缸柴油机的主要零部件是安全可靠的。 文中,对选定的两个不同的机械增压器与柴油机匹配进行了详细设计,设计了曲轴直接传动(A方案)和皮带轮传动(B方案)两种传动方式,并最终装配制作成样机。针对进气温度升高的特点设计了一款简单的中冷器。 最后,建立了柴油机试验台架,进行了原机,样机的性能对比实验。实验结果表明,两个方案的样机功率和扭矩较原机均有10%以上的提升。虽然方案A的低速扭矩特性较方案B的差,但是高速扭矩特性则较方案B优,而且方案A结构紧凑,成本低廉,实用性好,更便于安装应用,为小功率发动机增压提供了一种新型的结构简单,价格低廉的增压技术。


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