车用活塞发动机的温度场数值模拟开题报告.doc

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1、河南理工大学本科毕业设计（论文）开题报告题目名称 车用活塞发动机的温度场数值模拟学生姓名逍遥专业班级机制10-3班学号321004010410一、 选题的目的和意义： 随着经济的发展，汽车越来越多的步入普通人的生活，而发动机又是汽车的心脏，所以研究汽车发动机的温度场就显得尤为必要。温度越高对发动机影响越厉害，发动机工作温度不能高于90度，否则会千万发动损坏，发动机工作温度过高和缺机油是影响发动正常运行的最严重的因素。外部的温度对发动的影响不是很大。温度过高容易使发动机零部件发生膨胀变形，破坏原来的配合关系，从而加剧了零部件的机械磨损。高温易将热量传导润滑油，使之温度上升，润滑油温度高，分子间距

2、离远，引力较小，固体烃溶解，粘度值降低，流动性增加。发动机各运动件配合间隙的泄油量加大，使膜性变薄，成膜性变差。尤其在炎热的夏季，散热器周围的大气温度较高，与冷却水的温差较小，导致散热效果不好，容易引发发动机温度过高。温度过低易使机油粘度增大，导致发动机气缸壁的磨粒磨损。因此发动机在低温条件下运行时，应保持冷却水在70度以上，以使气缸壁温度高于酸性燃烧产物的露点，减少因腐蚀而造成的磨粒磨损的程度。 通过研究发动机温度场可以求出稳定后的工作温度，从而研究发动机的寿命，工作稳定性，更深一点，就是知道热的分布，研究有没有热集中的地方，和由热引起的应力是否平衡，以及应力对发动机造成的影响。二、 国内外

3、研究现状简述： 1. 国内的车用发动机的现状： 目前国内已经能够自行设计并开发中小功率的汽油发动机和部分中速发动机。大部分的国内企业都能够掌握一些发动机的技术。国内已经投产的发动机厂可以分为三大类： 第一类：是2000年以前投产的，基本是20年以前的技术，典型的代表就是丰田的491发动机至今还在生产。 第二类：是在2000年到2005年之间投产的，它是上一代技术被转移到中国来的结果，典型的代表是三菱4G6平台上的发动机。 第三类：是2005年之后开工的，和国际先进水平保持同步水准，比如通用V8的技术，大众EA888平台上的直喷技术。 2国外的车用发动机的现状： 以福特为例，日前，福特汽车公司在

4、美国底特律推出了一项名为EcoBoost的全新发动机技术。未来5年中，每年在北美将有50万辆福特 林肯和安全品牌汽车采用这一项新技术，从而使其燃油经济性提升高达20%。采用EcoBoost技术的4缸和6缸发动机兼具涡轮增压和燃油直喷两种技术。相比更为昂贵的混合动力与柴油发动机，EcoBoost技术建立在现今广泛使用汽油发动机上，通过改进，使其在无损驾驶性能的前提下提高燃油经济性并降低排放。目前，各国的汽车公司都在大力开发和采用这种技术先进，性能优异的产品。 三、毕业设计（论文）所采用的研究方法和手段：主要利用Pro-E软件建立发动机活塞的几何模型建立活塞三维有限元模型，论述活塞热分析的理论基础

5、，通过理论计算确定发动机活塞热边界条件，利用有限元分析软件进行温度场数值计算，得到活塞的三维温度分布情况，伟活塞的结构设计和改进提供重要的依据。四、主要参考文献与资料获得情况：1.王雪 马星国 发动机活塞温度场的三维数值模拟【J】 沈阳理工大学学报 2007 ,26,（3）:34-372.马哲树，姚寿广。高强化柴油机组合活塞温度场的三维数值模拟【J】.车用发动机，2003,144（2）：20-233.郭乙木，陶伟明，庄茁. 线性与非线性有限元及其应用【M】北京：机械工业出版社，20044.杜平安.内燃机活塞三维热分析 【J】. 电子科技大学学报 1999，28（2）141-1435.田永祥，张

6、锡朝，张济勇等，发动机活塞温度场三维有限元分析【J】.内燃机工程，2004,25（2）：62-656.姚仲鹏，王瑞君.热传学【M】.北京:北京理工大学出版社，20037.汽车工程手册编辑委员会.汽车工程手册【M】.北京：人民交通出版社，2001五、毕业设计（论文）进度安排（按周说明）：第1周：借阅有关设计的资料，在网上查阅有关的课题,提出设计思路，完成文献综述和开题报告第2周：提出系统总体设计方案第3周：完善系统总体设计方案第4周：对发动机的有限元模型建立，并进行热分析第5周：综合得出的结论，绘制活塞的温度场曲线六、指导教师审批意见（对选题的可行性、研究方法、进度安排作出评价，对是否开题作出决定）： 指导教师： （签名）年 月 日