內(nèi)燃機零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計及優(yōu)化改進應用,機械工程論文

內(nèi)燃機零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計及優(yōu)化改進應用,機械工程論文本篇論文目錄導航：【】【】【】【】內(nèi)燃機零部件的構(gòu)造設(shè)計及優(yōu)化改良應用【】內(nèi)燃機論文優(yōu)選范文：內(nèi)燃機零部件的構(gòu)造設(shè)計及優(yōu)化改良應用內(nèi)容摘要：在當下經(jīng)濟一體化發(fā)展、綠色環(huán)保理念提出的背景下，社會各領(lǐng)域不斷朝著綠色化、節(jié)能化的方向發(fā)展。在這樣的時代背景下，內(nèi)燃機的應用也要順應時代的發(fā)展，進而在減少對環(huán)境污染的同時，還能夠保證整體使用效果，提升整體效益。當下，我們國家對各種類內(nèi)燃機性能要求越來越細致，不光要考慮其經(jīng)濟效益，還要從外觀、經(jīng)濟、環(huán)保等多個層面進行考慮，進而在最大程度上知足各領(lǐng)域?qū)?nèi)燃機零部件構(gòu)造的需求。本文關(guān)鍵詞語：內(nèi)燃機零部件；構(gòu)造設(shè)計；應用；作者簡介：葛毅〔1982-〕，男，湖南長沙人，工程師，工學碩士，研究方向為機械設(shè)計、職業(yè)教育教學改革；鄒洪富〔1987-〕，男，湖南常德人，講師，工學碩士，研究方向為機械設(shè)計、職業(yè)教育教學改革；*張靜〔1986-〕，女，湖南長沙人，講師，工學碩士，研究方向為機械設(shè)計。；0引言內(nèi)燃機的不斷優(yōu)化推動了社會各領(lǐng)域的發(fā)展，在船舶、汽車中隨處可見這一設(shè)備，同時也在貨運航行中起到重要作用。從整體發(fā)展角度來看，內(nèi)燃機與社會的經(jīng)濟發(fā)展存在嚴密聯(lián)絡(luò)，若在使用經(jīng)過中僅考慮經(jīng)濟效益，而不重視內(nèi)燃機對環(huán)境的影響，就會在一定程度上限制經(jīng)濟的發(fā)展。結(jié)合這一發(fā)展需求以及當下的綠色化發(fā)展要求，對內(nèi)燃機零部件的構(gòu)造設(shè)計進行深切進入研究，不僅能夠保證內(nèi)燃機使用的熱效率，同時還能夠減少其對環(huán)境的影響，進而實現(xiàn)環(huán)保社會建設(shè)的發(fā)展，為之后的內(nèi)燃機優(yōu)化改良提供重要參考。1內(nèi)燃機構(gòu)造概述1.1內(nèi)燃機優(yōu)化外在因素結(jié)合實際情況來看，內(nèi)燃機在工作經(jīng)過中，其工作原理如下：將一定比例的油氣混合物投入燃燒室，借助混合物燃燒產(chǎn)生的能量來推動活塞，由曲柄連桿機構(gòu)向外輸出動力，進而完成一次工作循環(huán)。通常來講，根據(jù)燃料進行分類，能夠?qū)?nèi)燃機分為汽油機和柴油機，在社會各領(lǐng)域都廣泛應用。在當下社會不斷發(fā)展以及綠色化建設(shè)背景下，對更高層次熱效率的內(nèi)燃機進行研究，能夠推動農(nóng)業(yè)、工業(yè)等多領(lǐng)域的發(fā)展。由于內(nèi)燃機特定的工作機制，其在工作經(jīng)過中會難以避免的對環(huán)境產(chǎn)生一定影響，對經(jīng)濟發(fā)展甚至生態(tài)環(huán)境治理帶來一定的工作難度。為此，我們國家越來越多的企業(yè)開場致力于內(nèi)燃機熱效率的提升研究，在保證工作效率的同時，能夠在最大程度上降低對環(huán)境的影響。在當下的社會時代下，能耗低、性能強悍、污染小的內(nèi)燃機逐步成為各領(lǐng)域所青睞的內(nèi)燃機?？偟膩碇v，進一步優(yōu)化內(nèi)燃機的構(gòu)造，不僅能夠保證我們國家的將來發(fā)展，還能夠推動社會當代化建設(shè)。1.2內(nèi)燃機主要構(gòu)造結(jié)合實際情況來看，為實現(xiàn)內(nèi)燃機零部件構(gòu)造的優(yōu)化，就需要對其總體構(gòu)造進行分析。總的來講，內(nèi)燃機〔以汽油機為例〕主要分為兩大機構(gòu)和五大系統(tǒng)：曲柄連桿機構(gòu)，是能量傳輸機構(gòu)，其主要作用是實現(xiàn)內(nèi)燃機的工作循環(huán)，完成能量轉(zhuǎn)換；配氣機構(gòu)，其主要作用是在特定的設(shè)置時間內(nèi)，開啟和關(guān)閉進、排氣門，完成廢氣、新鮮空氣的轉(zhuǎn)換。在整個內(nèi)燃機中，潤滑系統(tǒng)的主要作用是保持機體內(nèi)部零部件的清潔，并具備一定的散熱功能；燃油供應系統(tǒng)的主要作用是根據(jù)內(nèi)燃機的不同工況，供應內(nèi)燃機氣缸一定濃度和數(shù)量的可燃混合氣體，并在燃燒完成后將廢氣排出內(nèi)燃機；冷卻系統(tǒng)的主要作用是將熱量散發(fā)到空氣中以防止內(nèi)燃機過熱；不同燃料的內(nèi)燃機點火原理存在一定差異，汽油機點火主要是點火線圈的產(chǎn)生的高壓電使火花塞跳火來實現(xiàn)，而柴油機是借助缸內(nèi)壓力來壓燃的；啟動系統(tǒng)，其主要作用是通過啟動機將蓄電池的電能轉(zhuǎn)換成機械能，帶動發(fā)動機運轉(zhuǎn)。兩大機構(gòu)與五大系統(tǒng)互相協(xié)調(diào)，保證了內(nèi)燃機的總效率，缺一不可。1.3內(nèi)燃機優(yōu)化的必要性首先，優(yōu)化內(nèi)燃機是當下社會背景下研究領(lǐng)域的進步，是新技術(shù)的詳細應用與施行。相對來講，將內(nèi)燃機構(gòu)造進行優(yōu)化，能夠在最大程度上推動技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展，進而將存在于理論的知識轉(zhuǎn)化為實際運用，并通過后期的不斷調(diào)整，來優(yōu)化內(nèi)燃機構(gòu)造，使其符合當下社會發(fā)展規(guī)律，知足人們的生活生產(chǎn)需求。其次，此項研究是從業(yè)生產(chǎn)中先進性的代表?？偟膩碇v，通過內(nèi)燃機構(gòu)造的不斷優(yōu)化，能夠不斷降低其能耗、提高工作效率，并減少對環(huán)境的影響，符合當下我們國家的工業(yè)綠色化發(fā)展。與此同時，此項研究還能夠進一步推動我們國家的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型，實現(xiàn)我們國家工業(yè)當代化的發(fā)展。最后，降低能源的消耗，對內(nèi)燃機的構(gòu)造進行深切進入研究，能夠提高不可再生能源的利用價值。內(nèi)燃機的研究方向是能耗越來越低、使用效益越來越大，在這一研究有利于充分發(fā)揮不可再生能源的利用價值，進而節(jié)約能源，并降低對環(huán)境的影響。2當代背景下內(nèi)燃機構(gòu)造優(yōu)化的現(xiàn)在狀況分析從蒸汽時代以來，內(nèi)燃機的研究已經(jīng)經(jīng)歷了百年的滄桑，在最初的生產(chǎn)經(jīng)過中，主要是圍繞提升燃燒率、降低噪音等方向進行研究，沒有考慮其他的外在影響因素。而在當下的背景下，其研究方向主要是零件構(gòu)造的優(yōu)化以及運行經(jīng)過的效益提升。2.1零件構(gòu)造的優(yōu)化總的來講，零件的設(shè)計優(yōu)化主要從下面兩點進行考慮：首先是零件構(gòu)造參數(shù)的設(shè)計，其次是離散化界限點確實定。在當下社會不斷發(fā)展的背景下，針對這個問題相關(guān)企業(yè)已經(jīng)開展深切進入研究，內(nèi)燃機零部件優(yōu)化已經(jīng)獲得較大成效。如，在某種型號柴油機連桿優(yōu)化中，相關(guān)技術(shù)人員將質(zhì)量作為目的函數(shù)的做法，對參數(shù)進行優(yōu)化，進而較大程度上降低了連桿質(zhì)量。不僅如此，一些介入研究的人員，為進一步提升活塞適應的最高溫度，對其應力方面進行研究、改造，進而減少其重量，提升其熱適應能力。結(jié)合實際情況來看，內(nèi)燃機內(nèi)部構(gòu)造復雜，其優(yōu)化研究的重點內(nèi)容是零件大小、重量以及材料的優(yōu)化。在這之中，研究內(nèi)容還有連桿、曲柄等零部件。由于其構(gòu)造較為復雜，能夠借助有限元的方式來進行計算。2.2運行流程的優(yōu)化結(jié)合實際情況來看，內(nèi)燃機運行流程的優(yōu)化還處于發(fā)展期階段，多年以來都沒有較大的技術(shù)突破。研究方向確實定以及機器運行流程的完善都處于起步階段，影響流程優(yōu)化技術(shù)創(chuàng)新的主要因素是基于多種模擬技術(shù)的整體連接體系的優(yōu)化。詳細來講，能夠分為下面幾點：在內(nèi)燃機運行流程模擬中，多個系統(tǒng)相互影響、而又共同工作，這導致其計算經(jīng)過過于復雜，在計算時會消耗大量的時間；由于系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性，需要對幾個系統(tǒng)以及機構(gòu)進行整體設(shè)計、優(yōu)化，這無疑提升了內(nèi)燃機運行流程的研究難度，導致研究并未獲得較大的突破。3內(nèi)燃機零部件構(gòu)造設(shè)計及詳細應用3.1零部件結(jié)合設(shè)計伴隨著科技的不斷進步，新型內(nèi)燃機的研究已經(jīng)獲得一定的成效，并應用于社會各領(lǐng)域的活動中。在進行內(nèi)燃機零件構(gòu)造分析的經(jīng)過中，需要將內(nèi)燃機的構(gòu)造特征視為研究出發(fā)點。其整體構(gòu)造的復雜性也意味著在研究經(jīng)過中需要準確的對內(nèi)燃機內(nèi)部零件構(gòu)造大小、材料等方面進行分析。在實際的研究中心，其研究涵蓋了連桿、曲柄等重要零部件。由于其構(gòu)造的復雜性，需要結(jié)合有效的方式對內(nèi)部零件的變形進行計算，當下廣泛使用的計算方式是有限元計算方式。在力學模型邊界條件的計算中，應正確分析并計算零部件的受力情況，進而計算出零部件本身承受壓力的最大值。針對內(nèi)燃機零部件的優(yōu)化，華而不實存在兩個最為主要的限制性因素：重要零件的參數(shù)構(gòu)造以及離散化界限點確實定。針對這兩個急需解決的問題，我們國家在內(nèi)燃機零部件的設(shè)計優(yōu)化上已經(jīng)獲得較大的技術(shù)突破，在很大程度上實現(xiàn)了對不同類型的內(nèi)燃機進行不同零件的優(yōu)化。舉一個簡單的例子，我們國家在四號柴油機連桿的優(yōu)化中，大多數(shù)研究人員以對其質(zhì)量的優(yōu)化作為研究核心，通過結(jié)合目的函數(shù)，對華而不實的一些重要參數(shù)進行改造完善，進而降低其質(zhì)量，實現(xiàn)技術(shù)突破。在這一經(jīng)過中，連桿既符合實際的應用要求，可以以保證其使用效益。除此之外，為進一步提高活塞的最高適應溫度，研究人員對活塞本身的構(gòu)造以及應力改造進行探究，進而降低其重量，提升活塞的熱適應能力。3.2運行流程的設(shè)計研究總的來講，內(nèi)燃機從誕生至今，其運行流程的優(yōu)化研究一直處于發(fā)展緩慢的狀態(tài)，在經(jīng)過當代科學技術(shù)的不斷完善下，其優(yōu)化流程也逐步提升。在最開場的流程優(yōu)化研究中，內(nèi)燃機的運行經(jīng)過研究一直處于一種上下兩難的境地，其研究方向確實定以及運行流程的優(yōu)化都是難以攻克的障礙點。總的來講，這一工作研究的中心在熱力流程以及熱傳送的模擬技術(shù)?？紤]到內(nèi)燃機內(nèi)部多構(gòu)造的互動、連接，其連接體系能夠進一步優(yōu)化，問題主要具體表現(xiàn)出在下面幾點：首先，有何種辦法通過一般的解析，對需要優(yōu)化的條件進行表述。其次，在進行計算優(yōu)化模擬時，其計算經(jīng)過較為復雜，消耗的時間也比擬多。最后，內(nèi)燃機流程優(yōu)化需要對整個系統(tǒng)、整體進行優(yōu)化。上述問題成為制約內(nèi)燃機運行流程優(yōu)化的關(guān)鍵，我們國家研究人員也一直致力于流程優(yōu)化的研究，但一些資料與實踐顯示，內(nèi)燃機運行流程優(yōu)化存在一定隨機性，這就需要在之后的研究中，明確對參數(shù)的比照，盡快尋找到創(chuàng)新發(fā)展的方向。4內(nèi)燃構(gòu)造優(yōu)化的預期內(nèi)燃機構(gòu)造優(yōu)化是一項長期的研究工作，需要相關(guān)人員進一步分析。結(jié)合實際情況來看，技術(shù)人員在對內(nèi)燃機內(nèi)部構(gòu)造進行優(yōu)化設(shè)計的經(jīng)過中，大多情況下是以個人的主觀意識以及經(jīng)歷體驗，對其內(nèi)部進行優(yōu)化處理。盡管這些參數(shù)是工作人員經(jīng)過不斷的實踐而總結(jié)出來的，大多都來源于實際操作所得的數(shù)據(jù)，但還存在很大程度的隨機性。基于此，在后期的研究中，筆者以為相關(guān)技術(shù)人員在提升內(nèi)燃機整體性能的前提下，還要對多種參數(shù)進行不斷優(yōu)化。例如，當前大多數(shù)的內(nèi)燃機是不能看到內(nèi)部構(gòu)造的，結(jié)合人們的發(fā)展需要，能夠適當采用開放設(shè)計，進而為相關(guān)人員進行流程優(yōu)化時，提供更多、更直觀的參考。這樣能夠在最大程度上節(jié)省研究人員的時間，避免由于一個小問題而反復拆裝。5結(jié)束語綜上所述，在當下我們國家社會經(jīng)濟不斷發(fā)展的背景下，內(nèi)燃機的適用范圍逐步擴散到社會的各個領(lǐng)域，為人們的生產(chǎn)以及生活帶來宏大的便利。在這樣的背景下，對內(nèi)燃機零部件的構(gòu)造設(shè)計進行分析，具有很大的現(xiàn)實意義，借此來實現(xiàn)我們國家社會建設(shè)當代化以及綠色節(jié)能化的發(fā)展。通過對內(nèi)燃機構(gòu)造進行分析，能夠發(fā)現(xiàn)優(yōu)化發(fā)展經(jīng)過中存在的一些短板，并指出