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1、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構設計指導教師院（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。它的產品質量、裝配調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
2、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，目前國內應用最廣、發(fā)展最快的當數分配式燃油泵。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。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
3、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.研究現狀：目前，國內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
4、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，但是其驅動扭矩峰值卻仍在相同水平上。2二、研究方案及預期結果（設計方案或論文主要研究內容、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
5、計成果。其供油量的控制機構取消了傳統(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節(jié)套筒向著增加或減少油量的方向移動，從而實現了對供油量的控制。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ECU的控制信號來實現對供油提前角的調節(jié)。另外，油泵的調速器也采取了電控化，曲軸上的轉速傳感器不斷地將轉速信號傳遞給ECU，ECU會將這個信號與當前噴油量下的最大轉速相比較，若出現了超速，ECU會對噴油量的步進電機發(fā)出一個干預信號，使其適當的減少供油量
6、，從而實現了調速功能。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的弊病，那就是結構復雜，控制不精確。本設計旨在克服機械機構的不利因素，利用電子系統(tǒng)控制分配泵的供油量，使其整體結構更為簡單，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，并結合電子控制原理將復雜的分配泵的結構簡單化，使其控制更為精確。而其對該
7、設計結果進行了驗證分析，使結構更為合理。根據以上寫作的總體思路，本論文由五部分構成: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，它包括供油量的調節(jié)，供油提前角的調節(jié)以及調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，主要針對設計結果做一個概括性的論述及預期一下應用前景。6.技術路線：分配泵總體結構設計設計分配泵機械部分的各部件設計電子控制系統(tǒng)對分配泵的各個運動部件進行建模后，做運動和受力分析油量控制調速器提前角控制驗算、校核記錄數據判斷是否合格否是
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