內(nèi)燃機(jī)零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及應(yīng)用研究

摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國(guó)對(duì)綠色環(huán)保節(jié)能等方面愈加重視。在綠色節(jié)能環(huán)保理念逐漸形成的背景下，我國(guó)各領(lǐng)域的發(fā)展逐漸向綠色化、節(jié)能化的方向發(fā)展。在此種時(shí)代背景下，為了順應(yīng)時(shí)代發(fā)展步伐，內(nèi)燃機(jī)的應(yīng)用逐漸綠色。為了確保內(nèi)燃機(jī)應(yīng)用使用效果的基礎(chǔ)上減少其對(duì)于環(huán)境的污染程度，我國(guó)對(duì)于內(nèi)燃機(jī)的零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及應(yīng)用等方面的要求逐漸增加。

關(guān)鍵詞：內(nèi)燃機(jī)零部件;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);應(yīng)用

引言

在內(nèi)燃機(jī)不斷優(yōu)化的作用下，社會(huì)各領(lǐng)域的發(fā)展逐漸得到了有效的推動(dòng)。以當(dāng)前社會(huì)整體發(fā)展的角度來看，社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的提升與內(nèi)燃機(jī)之間存在十分緊密的聯(lián)系。在使用內(nèi)燃機(jī)的過程中，如果相關(guān)人員僅僅重視經(jīng)濟(jì)效益，而忽視內(nèi)燃機(jī)對(duì)環(huán)境的破壞與影響，將會(huì)導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)發(fā)展受到一定的限制。結(jié)合當(dāng)前時(shí)代發(fā)展需求以及綠色環(huán)保理念，相關(guān)人員需要對(duì)內(nèi)燃機(jī)零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行不斷地研究與分析，以此在確保內(nèi)燃機(jī)使用效率的同時(shí)，滿足綠色環(huán)保理念下社會(huì)發(fā)展的需求。

1 內(nèi)燃機(jī)主要結(jié)構(gòu)

結(jié)合內(nèi)燃機(jī)應(yīng)用實(shí)際情況看，要想對(duì)內(nèi)燃機(jī)零部件結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效的優(yōu)化，相關(guān)人員需要以總體結(jié)構(gòu)分析為著手點(diǎn)。通常的將內(nèi)燃機(jī)主要是由兩大機(jī)構(gòu)和五大系統(tǒng)所構(gòu)成的。（1）兩大機(jī)構(gòu)包括曲柄連桿結(jié)構(gòu)以及配氣結(jié)構(gòu)。其中曲柄連桿機(jī)構(gòu)是一種傳輸能量的機(jī)構(gòu)，其主要的作用是確保內(nèi)燃機(jī)能夠完成自身的工作循環(huán)以及能量轉(zhuǎn)換。而配氣機(jī)構(gòu)的主要作用則是在一定的設(shè)置時(shí)間內(nèi)，對(duì)進(jìn)、排氣門進(jìn)行相應(yīng)的開啟與關(guān)閉工作，以此來實(shí)現(xiàn)新鮮空氣與廢氣之間的轉(zhuǎn)換。（2）五大系統(tǒng)主要包括潤(rùn)滑系統(tǒng)、燃油供給系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)以及啟動(dòng)系統(tǒng)。在整個(gè)內(nèi)燃機(jī)中，潤(rùn)滑系統(tǒng)是確保內(nèi)燃機(jī)內(nèi)部零部件清潔性以及散熱情況一種系統(tǒng);燃油供給系統(tǒng)則是在內(nèi)燃機(jī)實(shí)際應(yīng)用過程中結(jié)合不同的工作情況來為內(nèi)燃機(jī)氣缸提供一定濃度與數(shù)量的可燃混合氣體。同時(shí)燃油供給系統(tǒng)在可燃混合氣體燃燒完成后，可以將其所產(chǎn)生的廢氣進(jìn)行相應(yīng)的排出工作;冷卻系統(tǒng)測(cè)試通過散發(fā)熱量來保持內(nèi)燃機(jī)溫度的一種系統(tǒng)。在實(shí)際的內(nèi)燃機(jī)應(yīng)用過程中，由于燃料不同，因此在內(nèi)燃機(jī)中的點(diǎn)火原理擁有一定的差異性。以汽油機(jī)點(diǎn)火為例，其主要是通過點(diǎn)火線圈點(diǎn)所產(chǎn)生的高壓電推動(dòng)火花塞跳火來實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火工作。而柴油機(jī)則是借助缸內(nèi)壓力來進(jìn)行相應(yīng)的點(diǎn)火工作的;啟動(dòng)系統(tǒng)則是通過轉(zhuǎn)換蓄電池電能，為機(jī)械能來實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)作用。在整個(gè)內(nèi)燃機(jī)中，機(jī)構(gòu)與系統(tǒng)之間的關(guān)系相輔相成，只有在保證兩大機(jī)構(gòu)與五大系統(tǒng)正常運(yùn)行的狀態(tài)下，才能有效保證內(nèi)燃機(jī)的工作效率。

2 內(nèi)燃機(jī)優(yōu)化的必要性

現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展迅速背景下，優(yōu)化內(nèi)燃機(jī)的完善是在新型技術(shù)應(yīng)用推動(dòng)作用下，最基本的應(yīng)用與實(shí)施。對(duì)于新型技術(shù)來說，內(nèi)燃機(jī)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化在最大程度上推進(jìn)了技術(shù)的革新與發(fā)展，將存在于書本的理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)際的運(yùn)用，并且通過后期不斷的實(shí)踐操作不斷的調(diào)整進(jìn)一步的優(yōu)化內(nèi)燃機(jī)的結(jié)構(gòu)，使內(nèi)燃機(jī)更符合現(xiàn)代社會(huì)的實(shí)際應(yīng)用，為人們的生產(chǎn)生活需求提供最大的幫助。另外，此項(xiàng)研究是從業(yè)生產(chǎn)過程中的代表，有著獨(dú)特的先進(jìn)性。綜合來說，內(nèi)燃機(jī)結(jié)構(gòu)的不斷優(yōu)化不僅僅可以降低內(nèi)燃機(jī)的能耗，減少對(duì)環(huán)境的影響，不斷的提高不可再生能源的利用價(jià)值，降低能源的消耗。內(nèi)燃機(jī)的研究重點(diǎn)在于能耗越來越低而使用效益越來越大，在這一方面的研究是最有利于充分發(fā)揮不可再生能源的利用價(jià)值，進(jìn)而節(jié)約能源，使其符合我國(guó)當(dāng)前推行的工業(yè)綠色化發(fā)展要求。與此同時(shí)，此項(xiàng)研究成果還能推動(dòng)我國(guó)的工業(yè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型，提高工作效率，進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)工業(yè)現(xiàn)代化的進(jìn)程。

3 內(nèi)燃機(jī)零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及具體應(yīng)用

3.1零部件結(jié)合設(shè)計(jì)

在科技水平不斷提升的背景下，我國(guó)對(duì)于新型內(nèi)燃機(jī)的研究力度在逐漸增加，在不斷的創(chuàng)新與完善下，新型內(nèi)燃機(jī)在社會(huì)各領(lǐng)域活動(dòng)中的應(yīng)用逐漸擁有了一定的成效。在對(duì)內(nèi)燃機(jī)零件構(gòu)造進(jìn)行深入分析的過程中，相關(guān)人員需要以內(nèi)燃機(jī)結(jié)構(gòu)特征為研究出發(fā)點(diǎn)，以此確保內(nèi)燃機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠得到很好的優(yōu)化與完善。但由于內(nèi)燃機(jī)整體結(jié)構(gòu)具有一定的復(fù)雜性，因此，在相關(guān)人員對(duì)其進(jìn)行研究的過程中，其需要對(duì)各個(gè)內(nèi)部零件結(jié)構(gòu)的大小以及材料等多方面進(jìn)行詳細(xì)的分析。在分析內(nèi)燃機(jī)零部件結(jié)構(gòu)期間，為了確保計(jì)算結(jié)果的有效性，相關(guān)工作人員需要根據(jù)內(nèi)部零件變形的實(shí)際情況選取合理的計(jì)算方式。在當(dāng)前零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究工作中，最為常見的計(jì)算方式為有限元計(jì)算方式。在對(duì)力學(xué)模型邊界條件進(jìn)行計(jì)算的過程中，相關(guān)人員應(yīng)對(duì)內(nèi)燃機(jī)零部件受力情況得到全面分析的基礎(chǔ)上開展相應(yīng)的計(jì)算工作，以此明確掌握零部件自身可以承受的最大壓力值。在相關(guān)人員對(duì)內(nèi)燃機(jī)零部件進(jìn)行優(yōu)化的過程中，會(huì)受到兩種限制性因素的影響：重要零件參數(shù)構(gòu)造以及離散化界限點(diǎn)的確定。為了有效解決上述兩種因素對(duì)優(yōu)化工作的影響，我國(guó)對(duì)于內(nèi)燃機(jī)零部件的設(shè)計(jì)優(yōu)化力度逐漸增加。在極大程度上，我國(guó)逐漸實(shí)現(xiàn)了對(duì)不同類型內(nèi)燃機(jī)零部件的有效優(yōu)化。

3.2運(yùn)行流程的設(shè)計(jì)研究

在各個(gè)領(lǐng)域中內(nèi)燃機(jī)的使用范圍逐漸增加，相關(guān)部門對(duì)其運(yùn)行流程的優(yōu)化研究始終處于緩慢發(fā)展的狀態(tài)，在當(dāng)前科技水平不斷提升的背景下，內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行流程的優(yōu)化力度也在逐漸提升。在以往的流程優(yōu)化研究工作中，由于內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行流程的研究始終難以得到有效的突破，該項(xiàng)技術(shù)水平的提升始終受到一定的限制。隨著科技水平的不斷提升相關(guān)研究人員對(duì)內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行流程的優(yōu)化研究工作，重點(diǎn)逐漸向熱力流程以及熱傳送模擬技術(shù)方向轉(zhuǎn)變。在實(shí)際的研究工作中，相關(guān)工作人員首先需要對(duì)內(nèi)燃機(jī)內(nèi)部多結(jié)構(gòu)的互動(dòng)與連接進(jìn)行全面地考慮，其次，在優(yōu)化內(nèi)燃機(jī)內(nèi)部多結(jié)構(gòu)連接體系的基礎(chǔ)上，對(duì)內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行流程中存在的問題進(jìn)行有效的處理與優(yōu)化。在優(yōu)化過程中，內(nèi)燃機(jī)內(nèi)部問題，主要體現(xiàn)在以下幾方面。（1）在對(duì)內(nèi)燃機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算優(yōu)化模擬工作時(shí)，由于計(jì)算過程具有一定的復(fù)雜性與困難性，因此整個(gè)計(jì)算過程所消耗的時(shí)間相對(duì)較多。（2）要想實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)流程的優(yōu)化，相關(guān)工作人員便需要對(duì)整個(gè)系統(tǒng)以及內(nèi)燃機(jī)整體進(jìn)行優(yōu)化。上述問題都是優(yōu)化內(nèi)燃機(jī)流程過程中對(duì)其造成一定制約的主要問題。雖然我國(guó)相關(guān)研究人員對(duì)于流程優(yōu)化工作的研究力度在逐漸增減，但由于內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行流程優(yōu)化工作存在一定的隨機(jī)性。因此要想實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)燃機(jī)流程的有效優(yōu)化，相關(guān)研究人員需要在日后的研究工作中對(duì)其中各種參數(shù)進(jìn)行精準(zhǔn)的對(duì)比，以此為尋找到性的創(chuàng)新優(yōu)化手段提供有力的依據(jù)。

結(jié)束語

綜上所述，在時(shí)代不斷變遷、社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平不斷提升的背景下，我國(guó)社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域中，內(nèi)燃機(jī)的應(yīng)用范圍逐漸增加，人們的生產(chǎn)與生活擁有了更大的便利。為了進(jìn)一步擴(kuò)大內(nèi)燃機(jī)的適用范圍，我國(guó)相關(guān)研究人員應(yīng)針對(duì)內(nèi)燃機(jī)零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行深入的分析與優(yōu)化，以此來滿足當(dāng)前社會(huì)建設(shè)在綠色節(jié)能方面的要求。結(jié)合內(nèi)燃機(jī)結(jié)構(gòu)分析情況來看，在對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化與發(fā)展的過程中存在一定的問題，為了確保內(nèi)燃機(jī)結(jié)構(gòu)，擁有明確的發(fā)展方向，相關(guān)工作人員需要針對(duì)問題提出有效的解決方案，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)的可持續(xù)發(fā)展。

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作者簡(jiǎn)介：

陳黎祥 （1990-01-）男，漢，籍貫：江蘇省常州市，職務(wù)職稱：工程師，學(xué)歷：本科，單位：常柴股份有限公司，研究方向：內(nèi)燃機(jī)、機(jī)械設(shè)計(jì)。