总体设计刘建
总体设计
一、 总体技术参数
主要设计内容机型:工程机械用;额定功率/转速(kW/r/min)186/2200、最大扭矩/转速(N.m/r/min)1000/1200-1400,总排量(L) 11.95,X6130系列柴油机的缸径×行程(mm) 130×150。
二、 设计要求
工程机械种类繁多,使用地区广阔,气候差异甚大。并且工作环境十分恶劣,柴油机工况经常极具变化,负荷比较重。因此有以下设计要求:
1) 柴油机工作室受到较大的冲击,其加速度一般为6~10g,最高可达30g。为了减少底盘
变形对柴油机工作的影响,柴油机可采用三点支承,柴油机零件应有足够的刚度和强度。附件要求紧固牢靠。
2) 为了保证柴油机在急剧的变速、变负荷状态下可靠工作,调速器以全程式为宜。其瞬时
调速率δ1<12%,稳定调速率δ2<8%。
3) 要求柴油机能在纵倾35度、横倾30度下工作(包括起动、运转、加油、加水等),以
保证工程机械能在此斜坡上安全作业。曲轴后端应双向封油,不得渗漏机油。
4) 工程机械亦需装置滤清效果好的二级空气滤清器和过滤面积较大的柴油滤清器和燃油
滤清器。加油口和通风口注意防尘。
5) 各种工程机械对柴油机功率输出的要求不同,履带式推土机、装载机要求后端带有能输
出功率50~70%的输出轴,有的工程机械要求在前端输出50~100%的功率。
6) 由于柴油机下部被封闭于大梁之中而不易接近,故经常需要保养的附件应布置在上部。
7) 在寒带(-40°C),应带有冷起动装置、低温蓄电池等,以保证起动性能。在热带(+40°C)
使用时,要防止过热,所以设计冷却系统时应留余地。
8) 有的工程机械要能在水下工作或者穿过河道,因此,柴油机应防水密封。坑道作业要求
带有废气净化装置。在城市作业时应减少噪声。
9) 为适应高原工作的需要,应设置增压器以补偿高原的功率降低。一般应保证在海拔
1500~3000m高原运转时功率不降低。
三、 设计
一)气缸数
考虑的以下因素:
1) 选用较多的气缸数目可获得较小单缸功率,使柴油机输出的扭矩均匀,平衡性和起动性
能较好
2) 选用较多的气缸数目,其气缸直径和行程均较小,柴油机体积可缩小,重量可减轻。
3) 选择较多的气缸数后,零件数量和制造工时增加,成本高。
4) 选择气缸数目,还需考虑柴油机配套所提出的外形尺寸和重量要求,以及系列柴油机的
功率范围等因素。
因此按照给定的功率和转速,我选择的气缸数是6缸。
二)冲程数:4冲程。每个工作循环是由进气行程、压缩行程、做功行程和排气行程组成。而四冲程发动机要完成一个工作循环,活塞在气缸内需要往返4个行程(即曲轴转2转)。
三)气缸排练方式:直列式排列方式
一般气缸排列方案是:6缸及6缸以下的采用直列式(包括立式、卧式或斜置式)。船用中、低速大功率柴油机直列式气缸数可达9缸。8~20缸的中、高速柴油机一般采用V型布置。只有特殊用途的高速大功率柴油机,为力求结构紧凑和重量轻,缸数在20以上,才


