论文部分内容阅读
内燃机问世至今,已有百年以上的历史,经过不断改进和发展,已是比较完善的机械。它热效率高、功率和转速范围宽、配套方便、机动性好,被广泛应用于各个行业。然而近年来,环境污染问题和紧张的石油资源使传统内燃机的发展面临严峻的挑战
传统的活塞式内燃机的核心部件是曲柄连杆机构,该机构虽然经历了长期的发展,但本质上没有太大变化,自身存在着难以克服的缺点。机构在运动过程中,由于连杆绕活塞销做往复摇摆运动,使得连杆对活塞不可避免地产生一侧向力,导致活塞组在气缸内做横向摆动和旋转摆动。该侧向力最终通过活塞作用于气缸壁,形成对气缸壁所谓的拍击,并且使活塞与气缸套产生摩擦、磨损,这些都将对内燃机造成大量的能量损失,严重影响内燃机的经济性和动力性,对内燃机的使用寿命和可靠性也将造成极大危害。
研究一种新型无侧压内摆线内燃机。这种新型内燃机理论上完全消除了活塞对气缸的侧压力,避免了活塞对气缸的拍击,大大降低了活塞与气缸壁之间的摩擦、磨损,改善了内燃机的经济性和动力性,延长了内燃机的使用寿命。基于传统的S195柴油机,用内摆线机构代替曲柄连杆机构,研究整个新机构包括活塞组、行星齿轮、曲轴的运动学和动力学规律以及动平衡问题;对内摆线机构中的主要零部件进行结构设计,包括确定主要参数、选择材料及热处理强化工艺等,形成一套新型设计理论与方法;通过有限元分析软件ANSYS对内摆线机构主要零部件进行模态分析;最终加工一套样机,装配后进行样机性能试验。为下一台新样机的制作和试验奠定基础。