1、 本科生本科生毕业设计（论文）开题报告毕业设计（论文）开题报告 题 目： JX493ZQ5C 柴油机概念设计及其仿真分析 学 院： 机电工程 系 动力工程 专 业： 热能与动力工程 班 级： 学 号： 姓 名： 指导教师： 填表日期： 2012 年 3 月 2 日 一、选题的依据及意义： 由于最近几年经济体制的改革和市场经济的迅速发展， 城区物流行业蓬 勃发展，对轻型卡车和商务车的需求量与日俱增，这给轻型车用柴油机带来了无 限商机。原机型主要用于城市间长距离运输，对于城市交通路况需要重新设定参 数，以改善燃油经济性和排放性。内燃机的外形尺寸和工作可靠性、使用方便性 都受柴油机的总体布置和各附件
2、的布置的很大影响。 JX493 柴油机是江铃发动机厂生产的自主品牌发动机，是在引进日本五十铃 4JB1 柴油机的基础上开发的，主要用于 1-2t 小型卡车、货车及轿车，同时也用 于发电机组、 叉车、 拖拉机和小型船舶。 其采用国际先进的制造工艺生产的产品， 由于其可靠性和经济性突出，深受用户欢迎。但随着社会的发展和技术的进步， JX493 系列柴油机已逐步显现出其落后的态势， 因此， 有必要对其进行改进设计， 以便延续其生命力。 二、国内外研究现状及发展趋势（含文献综述） ： （一） 、国外柴油机技术的现状与发展 现代的调整高性能柴油机由于热效率比汽油机高、污染物排放比汽油机少， 作为汽车动力
3、应用日益广泛。 西欧国家不但载货汽车和客车使用柴油发动机， 而 且轿车采用柴油机的比例也相当大。最近， 美国联邦政府能源部和以美国三大 汽车公司为代表的美国汽车研究所理事会正在开发新一代经济型轿车同样将柴 油机作为动力配置。 下面是国外柴油机应用的一些先进技术： （1）共轨。国外柴油机目前一般采用共轨新技术、四气门技术和涡轮增压 中冷技术相结合，使发动机在性能和排放限值方面取得较好成效，能满足欧 3 排放限值法规的要求。 （2）高压喷射和电控喷射技术。高压喷射和电控喷射技术是目前国外降低 柴油机排放的重要措施之一，高压喷射和电控喷射技术的有效采用，可使燃油充 分雾化，各缸的燃油和空气混合达到最
4、佳，从而降低排放，提高整机（车）性能。 （3）增压中冷技术。采用涡轮增压增加柴油机的空气量，提高燃烧的过量 空气因数是降低大负荷工况排气烟度、PM 排放量以及燃油消耗的有效措施。有 效的空空中冷系统，可使增压空气温度下降到 50以下，有助于 NOX 的低排 放和 PM 的下降，故目前重型车用柴油机普遍是增压中冷，不仅有助于低排放而 且燃油经济性良好。 此外， 涡轮前排气旁通阀的应用， 不仅能降低 PM 和 CO 排放， 还可以改善涡轮增压柴油机的瞬态性能和低速扭矩。 （4）排气再循环（EGR）技术的应用。EGR 是目前发达国家先进内燃机中普 遍采用的技术， 其工作原理是将少量废气引入气缸内，
5、这种不可再燃烧的 CO2 及 水蒸汽废气的热容量较大，能使燃烧过程的着火延迟期增加，燃烧速率变慢，缸 内最高燃烧温度下降，破坏 NOX 的生成条件。EGR 技术可使机动车 NOX 排放明 显降低，但对重型车用柴油机而言，目前倾向于使用中冷 EGR 技术，因为其不仅 能明显降低 NOX，还能保持其他污染物的低水平。 （5）后处理技术。柴油机后处理的目标是进一步改善 PM 和 NOX 排放。 目 前主要采用加装氧化型催化转化器和研究开发 NOX 催化转化器以及具有良好再 生能力的微粒捕集器。 （6）柴油的生产和贮存条件，是保证柴油发动机（车）正常运转延长使用 寿命和保持低排放的重要保证。 例如瑞典
6、的一级柴油使用中可减少 CO 排放达 54%，HC 和 NOX 排放达 10%，PM 排放减少 14%47%。 发达国家已普遍使用燃 料清净剂，既能节省燃料，又能清除积碳、降低排放。 （7）降低机油消耗。柴油机排放的颗粒物中，有相当一部分来自馏分较重 的机油的燃烧。 为了满足日益严格的柴油机（车）排放限值标准的要求，必须 把来自机油的燃烧降至最低限度， 即在保证发动机正常运转的前提下，最大限 度地减少机油的消耗。为了降低柴油机的机油消耗， 活塞环的优化设计和制造 及缸套间的科学配置非常重要。 （二） 、我国柴油机产业的现状与发展 我国柴油机总体技术水平已经达到国外 80 年代末 90 年代初水平， 一些国 外柴油机近几年开始采用的排放控制技术在少数国产柴油机上也有应用。 但我国 柴油机产业的整体发展仍然面临着许多问题。 （1）我国重型柴油
