TBD620系列柴油机系DEUTZ公司设计,是TBD604B柴油机的改进机型。为了进一步提高TBD620系列柴油机的功率,提高可靠性,降低成本以及更加便于维修与保养,就需要进行大量的改进。在改进与优化的过程中,为了更好确定参数变化对柴油机性能的影响,同时降低试验成本,需要设计TBD620单缸柴油机,在单缸试验柴油机上进行参数优化,最终完善机型的改进。本论文主要进行TBD620单缸柴油机的总体设计研究。TBD620单缸机主要是在TBD620V16的基础上设计,尽量保证零部件与原来的一致性。本论文针对冷却系统、润滑系统、配气机构、燃油系统及机体、曲轴、活塞、连杆、气缸盖等主要零部件进行了详尽的设计研究,最后对平衡系统进行设计,旨在满足柴油机性能要求。同时,利用AVL-B00ST软件对TBD620单缸柴油机进行工作过程计算,分析其性能。同时分析压比,喷油提前角以及配气正时对性能的影响,在原机的基础上提出对这几个参数的改进建议,最后计算整机在部分工况下的性能。利用ANSYS软件对连杆进行强度计算,主要从疲劳强度方面进行考虑,并对变形量进行核算,同时用传统算法验证软件仿真计算的正确性,并进行安全系数校核。利用ANSYS软件进行曲轴强度计算,分析其安全系数。应用PRO/E进行建模,利用ANSYS软件进行活塞热分析计算。通过有限元分析,获得了该柴油机活塞温度场、热流密度分布情况,为该系列柴油机活塞的改进提供了一定的理论依据。