大學本科畢業(yè)設計開題報告題目柴油機新型燃油分配泵結(jié)構(gòu)設計指導教師院（系、部）機械工程學院專業(yè)班級學號姓名日期教務處印制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)動機是汽車的心臟，而噴油系統(tǒng)則是柴油機的心臟。它的產(chǎn)品質(zhì)量、裝配調(diào)整和使用維修對柴油機的動力性能、油耗、排放和使用壽命起著決定性的作用。因此柴油機的噴油系統(tǒng)是現(xiàn)代柴油機汽車關鍵的核心系統(tǒng)，也是柴油機汽車維修中技術要求較高和難度較大的項目。隨著世界各國對車用發(fā)動機經(jīng)濟性指標和排放指標的日趨嚴格，柴油機以其低油耗及排放好的突出優(yōu)點，在許多領域取代了汽油機、特別是與人們生活密切相關的轎車、輕型車采用柴油機作為動力裝置的情況更加突出，相應地對柴油機的性能也就提出了更高的要求，如要求車用柴油機有較高的性能指標、舒適的運行性能、良好的啟動性及對環(huán)境的適應性等，作為心臟部件的燃油高壓噴油泵是改善柴油機性能的關鍵部件。然而，目前國內(nèi)應用最廣、發(fā)展最快的當數(shù)分配式燃油泵。分配式燃油泵又有其突出的優(yōu)點：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能在高速下平穩(wěn)運轉(zhuǎn)。2.選題的意義：采用電子控制技術是柴油機發(fā)展的重要方向之一。其中，以燃油噴射系統(tǒng)的電子控制最為關鍵。事實上，在柴油發(fā)動機的研究上，我們也在準求著高控制精度、多參數(shù)共同作用等幾種控制方式。本文就是針對在VE分配泵上實施位置式電控,這樣對原供油系統(tǒng)改動較少,開發(fā)周期較短。采用電控技術后,將有效改善柴油機的動力性和經(jīng)濟性,降低柴油機的有害排放。另外采用電控系統(tǒng)具有響應速度快、控制精度高，以及控制對策的高靈活性和適應性等優(yōu)點，這更適合我國柴油機發(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械部件做一個簡單的改進，并且只是從理論上實現(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物。吉林大學一位博士學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)的設計、功能擴展及應用算法等幾方面進行了研究。在國外，當前較為先進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，可使嘴端的噴油壓力達到180MPa。供油提前角用高速電磁閥控制，并能控制供油速率和預噴射。這種泵的液壓效率達到了充分優(yōu)化的水平，即使裝用這種泵的發(fā)動機功率比裝用常規(guī)分配泵的發(fā)動機功率提高了許多，但是其驅(qū)動扭矩峰值卻仍在相同水平上。2二、研究方案及預期結(jié)果（設計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VE分配式噴油泵電控化的設計成果。其供油量的控制機構(gòu)取消了傳統(tǒng)的機械式控制，而是利用一個步進電機取而代之，駕駛員的“加、減油”信號是通過油門踏板上的一個位移傳感器感知傳遞給柴油機的ECU，ECU根據(jù)這個信息，向步進電機發(fā)出一個控制信號，使步進電機控制油量調(diào)節(jié)套筒向著增加或減少油量的方向移動，從而實現(xiàn)了對供油量的控制。油泵的噴油提前器是由一個比例電磁鐵作為執(zhí)行元件，它會根據(jù)ECU的控制信號來實現(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會將這個信號與當前噴油量下的最大轉(zhuǎn)速相比較，若出現(xiàn)了超速，ECU會對噴油量的步進電機發(fā)出一個干預信號，使其適當?shù)臏p少供油量，從而實現(xiàn)了調(diào)速功能。最后就是對分配泵各個部件及附屬元件的設計和選擇。2.主要解決的問題：傳統(tǒng)的機械式分配泵盡管相對柱塞泵較為簡單，噴油量均勻，但其始終存在著機械機構(gòu)的弊病，那就是結(jié)構(gòu)復雜，控制不精確。本設計旨在克服機械機構(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：本文主要應用電子控制理論，結(jié)合力學、機械設計等方面知識，把整個分配泵組建成一個多方反饋控制系統(tǒng)。4.主要方法：實物設計、三維建模、力學仿真5.論文框架：本文是以VE型分配泵為研究對象，分析了機械式分配泵的缺點，并結(jié)合電子控制原理將復雜的分配泵的結(jié)構(gòu)簡單化，使其控制更為精確。而其對該設計結(jié)果進行了驗證分析，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械部分各個元件的設計，使各部件在工作時能保證相應的強度要求，并能實現(xiàn)順利的裝配；第三部分是應用CATIA對各運動部件建模，并作運動和受力分析，以驗證設計結(jié)果，保證各部件在極限載荷及極限應力下安全運行；第四部分就是電子控制系統(tǒng)的設計，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)，主要針對設計結(jié)果做一