气动发动机的系统设计及试验研究

发布时间：2017-05-19 17:13

  本文关键词：气动发动机的系统设计及试验研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：当今面临的石油资源短缺与环境污染问题日渐严重,直接危及内燃机的生存和发展。因而,需要为内燃机寻找可用的替代能源。 在此背景下,本文探讨了车用内燃机以压缩空气作动力的问题。为此,先确定供油系统的改装方案、后对改装零件进行设计和计算,最终经由R175单缸柴油机制得单级压缩空气发动机。对改装成的压缩空气发动机所做试验包括气瓶连接方式试验、润滑油试验、换热试验、配气相位对比试验、缸内压力曲线与供气管压力曲线测定、发动机循环波动测定及转速维持试验。试验结果表明:虽然改装机的总能量效率偏低,但内燃机使用压缩空气作动力是可行的。 此外,本文还介绍了气动发动机的一些基本问题,包括定义、分类、理论循环及如何评价气动发动机(系统)的能量效率。在MATLAB中使用等压模型对改装机的工作循环进行模拟计算,获取了发动机输出功率与质量流量的理论值。
【关键词】：气动发动机 系统设计 试验研究
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TK402
【目录】：

• 第一章 绪论14-19
• 1.1 常规内燃机的问题14-15
• 1.2 替代能源的研究现状15-17
• 1.3 本文内容17-19
• 第二章 气动发动机的基本问题19-25
• 2.1 定义19
• 2.2 分类19
• 2.3 理论循环19-21
• 2.4 能量效率21-23
• 2.5 研究现状23-24
• 2.6 本章小结24-25
• 第三章 气动发动机的系统设计25-39
• 3.1 方案25
• 3.2 零件设计与计算25-38
• 3.2.1 凸轮轴26-27
• 3.2.2 进气凸轮27-28
• 3.2.3 齿轮28-32
• 3.2.3.1 齿轮强度计算28-30
• 3.2.3.2 齿轮公差组30-32
• 3.2.4 弹簧32-35
• 3.2.4.1 进气门弹簧32-34
• 3.2.4.2 出油阀弹簧34-35
• 3.2.5 出油阀35-36
• 3.2.6 进气阀体36-38
• 3.2.6.1 接头螺纹36-37
• 3.2.6.2 内腔尺寸链37
• 3.2.6.3 进气门压杆稳定性37-38
• 3.3 本章小结38-39
• 第四章 循环的模拟计算39-45
• 4.1 假设条件39
• 4.2 基本方程39-41
• 4.3 结果分析41-44
• 4.4 本章小结44-45
• 第五章 压缩空气发动机的试验研究45-72
• 5.1 试验内容45
• 5.2 仪器与设备45-47
• 5.3 结果与分析47-71
• 5.3.1 气瓶连接方式试验47-48
• 5.3.2 润滑油试验48-51
• 5.3.3 换热试验51
• 5.3.4 配气相位试验51-54
• 5.3.4.1 配气相位对速度特性的影响54
• 5.3.4.2 配气相位对负荷特性的影响54
• 5.3.5 压力曲线测定54-63
• 5.3.5.1 缸内压力曲线54-59
• 5.3.5.2 供气管压力曲线59-63
• 5.3.6 循环波动测定63-66
• 5.3.7 转速维持试验66-67
• 5.3.8 能量效率与装车试运转67-71
• 5.4 本章小结71-72
• 第六章 总结与展望72-74
• 6.1 总结72-73
• 6.2 展望73-74
• 附录一 进气凸轮升程、速度、加速度函数推导74-77
• 附录二 模拟计算的MATLAB程序77-85
• 参考文献85-86

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