内燃机构造重点整理

机械原理课程设计单缸四冲程内燃机

机械原理课程设计说明书题目：单缸四冲程内燃机机构设计及其运动分析二级学院机械工程学院年级专业 13材料本科班学号学生姓名指导教师朱双霞教师职称教授

目录第一部分绪论 (2) 第二部分设计题目及主要技术参数说明 (3) 2.1 设计题目及机构示意图 (3) 2.2 机构简介 (3) 2.3 设计数据 (4) 第三部分设计内容及方案分析 (6) 3.1 曲柄滑块机构设计及其运动分析 (6) 3.1.1 设计曲柄滑块机构 (6) 3.1.2 曲柄滑块机构的运动分析 (7) 3.2 齿轮机构的设计 (11) 3.2.1 齿轮传动类型的选择 (12) 3.2.2 齿轮传动主要参数及几何尺寸的计算 (13) 3.3 凸轮机构的设计 (13) 3.3.1 从动件位移曲线的绘制 (14) 3.3.2 凸轮机构基本尺寸的确定 (15) 3.3.3 凸轮轮廓曲线的设计 (16) 第四部分设计总结 (18) 第五部分参考文献 (20) 第六部分图纸 (21)

第一部分绪论 1.本课程设计主要内容是单缸四冲程内燃机机构设计及其运动分析，在设计计算中运用到了《机械原理》、《理论力学》、《机械制图》、《高等数学》等多门课程知识。 2. 内燃机是一种动力机械，它是通过使燃料在机器内部燃烧，并将其放出的热能直接转换为动力的热力发动机。通常所说的内燃机是指活塞式内燃机。活塞式内燃机以往复活塞式最为普遍。活塞式内燃机将燃料和空气混合，在其气缸内燃烧，释放出的热能是气缸内产生高温高压的燃气。燃气膨胀推动活塞做功。再通过曲柄连杆机构或其他机构将机械功输出，驱动从动机械工作。内燃机的工作循环由进气、压缩、燃烧和膨胀、排气等过程组成。这些过程中只有膨胀过程是对外做功的过程。其他过程都是为更好的实现做功过程而需要的过程。四冲程是指在进气、压缩、膨胀和排气四个行程内完成一个工作循环，此间曲轴旋转两圈。进气行程时，此时进气门开启，排气门关闭；压缩行程时，气缸、内气体受到压缩，压力增高，温度上升；膨胀行程是在压缩上止点前喷油或点火，使混合气燃烧，产生高温、高压，推动活塞下行并做功；排气行程时，活塞推挤气缸内废气经排气门排出。此后再由进气行程开始，进行下一个工作循环。

内燃机设计复试题目

1.10年笔试部分：第一题是判断与选择混合的题目，即二选一。与往年差不多，但又加上了几个新题型。大体是以下内容。（1）发动机气缸盖在什么时候受力最大？（2）为避免发生共振，应提高机体频率还是减低机体频率？不好意思，记不起来了，呵呵。第二题名词解释：系统误差和压电效应。第三题是综合体：全新内容。（1）测量发动机上止点位置时，通常使用哪几种方法，各有什么特点？（2）发动机和测功机的匹配问题，就是给出发动机的转速和功率（比如1000min/s,2000kw）,再给出测功机的转速和功率（比如1000min/s,1800kw，也即测功机的各项数据都小于发动机的），问是否满足上述条件的任何测功机都适用于上述发动机。（3）二缸，三缸，四缸，六缸发动机再曲轴上安装平衡重的作用是否相同，为什么。（4）给出进排气门提前角和迟闭角四个数据，以及配气相位图，问同缸异门的凸轮轴中心线夹角是多少？（也不难，好好看看）现代内燃机设计的流程是什么？天津大学2009年硕士研究生复试面试题一、专业题 1.汽油机在各种典型负荷下的过量空气系数为多少 2.柴油机的油耗为什么比汽油机低 3.发动机进、排气为何要早开晚闭 4.柴油机排放后处理的措施 5.提高充量系数的措施 6.汽油机为什么要精确控制过量空气系数 7.EGR是如何降低NOx的 8.增压中冷的作用 9.泵气损失包括哪些 10.柴油燃烧的两个必要因素：浓度和温度 11.作用在曲轴上的有害力矩 12.提高曲轴强度的措施 13.热力学三大定律

14.汽油机、柴油机的温熵图（一般问热能或热物理专业跨过来考的学生） 15.发动机的负荷、速度特性实验 16.雷诺数是用来干什么的二、实践能力 1.做过哪些实验及某个实验的相关问题 2.拆装发动机的过程 3.去过什么工厂实习及其相关问题 4.金工实习相关问题三、英语口语 1. 为何选择天津大学 2.毕业论文的课题是什么，你将如何展开进行 3.你对内燃机国家重点燃烧实验室有哪些了解 4.你来自哪个学校 5.你的兴趣爱好 6.与工作过的同学相比，你有哪些优势 08年的笔试题一：填空： 1.内燃机滑动轴承的承载油膜是由油楔油膜和挤压油膜两种油膜组成。 2.内燃机常规实验中需要监控冷却水温度、机油温度、机油压力。 3.内燃机的耐久性通常用大修期来表示，一般取决于缸套以及曲轴轴颈的磨损速率。 4.内燃机启动方式有手启动和电启动以及空气启动。

内燃机设计课程设计大作业

第一部分：四缸机运动学分析绘制四缸机活塞位移、速度、加速度随曲轴转角变化曲线（X －α，V －α，a －α）。曲轴半径r=52.5mm 连杆长度l=170mm, 连杆比31.0==l r λ 1、位移：)]2cos 1(4 1 )cos 1[(αλα-+-=r x 2、速度：)2sin 2 (sin αλ αω+ =r v 3、加速度：)2cos (cos 2αλαω+=r a

第二部分：四缸机曲柄连杆机构受力分析 1、初步绘制四缸机气缸压力曲线（g F －α），绘制活塞侧击力变化曲线（N F －α），绘制连杆力变化曲线（L F －α），绘制曲柄销上的切向力（t F ），径向力（k F ）的变化曲线（－α），（－α）。平均大气压MPa p 09839.098.39kPa 0== 缸径D=95mm 则活塞上总压力 6 010 )(?-=A P P F g g 24 D A π = 单缸活塞组质量：kg m h 277.1= 连杆组质量： 1.5kg =l m 则往复运动质量：l h j m m m 3.0+= 往复惯性力：)2cos (cos 2αλαω+-=-=r m a m F j j j )sin arcsin(αλβ=又合力：g j F F F += 侧击力：βtan F F N = 连杆力：β cos F F L = 切向力：)sin(βα+=L t F F 径向力：)cos(βα+=L k F F t F k F

2.四缸机连杆大头轴承负荷极坐标图，曲柄销极坐标图连杆大头集中质量产生的离心力：2 227.0ωωr m r m F l rL == 连杆轴颈负荷： qy qx p F F arctan =α 连杆轴承负荷： ?+++=180βαααq P )sin(p P px F F α= 2m rL L q F F F +=k rL qx F F F -=t qy F F =q p F F -=)(p p py con F F α=

复习(内燃机设计)

第一章内燃机设计总论 1、内燃机主要设计指标有哪些？动力性指标、经济性指标、紧凑性指标、可靠性与耐久性指标、适应性指标、运转性能指标、低公害指标。 2、内燃机的动力性指标有哪些？标定功率，标定转速，活塞平均速度，平均有效压力及扭矩 3、经济性指标有哪些？生产成本,运转中的消耗,以及维修费用等，燃油消耗率作为主要指标。 4、内燃机设计工作中的“三化”？产品系列化，零部件通用化，零件设计标准化。 5、内燃机主要结构参数有哪些？内燃机的主要结构参数，是指决定内燃机总体尺寸的参数，这些参数为：活塞行程S与气缸直径D的比值S/D；曲柄半径R与连杆长度L的比值λ，λ=R/L；气缸中心距L0与气径直径D的比值L0/D；对于V型内燃机还包括气缸夹角γ。 6、活塞行程与气缸直径的比值活塞行程S与气缸直径D的比值S/D，是决定内燃机设计的基本条件，由此即可确定气缸直径D及活塞行程S这两个主要参数。同一气缸容积的值，可以由不同的活塞行程与气缸直径组合而成。要正确确定出活塞行程和气缸直径值，必须正确确定S/D值。 7、曲柄半径R与连杆长度L的比值λ曲柄半径R与连杆L的比值λ是决定内燃机连杆长度L的一个结构参数。在确定参数λ之后，即可决定连杆长度的大小。 8、分析曲柄半径R与连杆长度L的比值λ对内燃机结构的影响对于单列式内燃机，λ值越大，连杆长度越短，D、S相同的条件下，内燃机的高度或宽度也越小，可是内燃机的外形尺寸减小，重量减轻。同时，连杆缩短后，使连杆杆身具有较大的刚度和强度。虽然由于λ加大，使往复运动质量的加速度和连杆摆角也加大，但因连杆重量减轻，往复惯性力与侧压力并没有什么增加。所以在设计时，为了尽可能缩小内燃机的外形尺寸和减轻重量，一般尽可能选取较大的值，以使连杆的长度尽量短一些。 9、连杆长度的缩短，受到什么条件的限制：（1）活塞在下止点时，裙部不应与平衡重相碰。（2）活塞在上止点时，曲柄臂不应与气缸套下部相碰。（3）连杆在气缸套内摆动时，连杆杆身不应与气缸套下部相碰。 10、气缸中心距Lo与气缸直径D的比值Lo/D Lo/D是决定内燃机长度的主要参数第二章内燃机曲柄连杆机构 1、作用在曲柄连杆机构上的力运动质量产生的惯性力和作用在活塞上的气体力，这些力随着曲柄转角的不同而变化，在稳定情况下，曲柄每转二周为一个变化周期，实际上，内燃机的工况是不断变化的，因此作用在曲柄连杆机构上的力和力矩也是在不断变化的。通常在动力学分析中，只计算标定工况下的作用力和力矩。并认为曲柄是作等速旋转运动。 2、进行内燃机的动力学计算的步骤在进行动力学计算之前，必须根据实测的示功图或对工作过程的循环模拟计算来确定气体作用力的变化情况再根据运动学求出的各运动件的加速度，由此求出惯性力的变化情况，从而得到总的作用力及力矩，在此基础上，进一步分析这些力和力矩对内燃机平衡与振动的影响。

发动机结构与原理

《发动机结构与原理》

培训内容一、发动机的分类二、发动机的工作原理三、发动机的基本结构四、发动机的性能指标五、神龙公司系列发动机产品参数介绍

一、发动机的分类往复活塞式内燃机可按不同的方式分类： 1、燃料：汽油机、柴油机、气体燃料、代用燃料 2、燃油供给方式：化油器式汽油机和直接喷射式汽油机 3、工作循环：二冲程和四冲程 4、气缸数量：单缸和多缸 5、气缸排列方式：单列和双列 6、冷却方式：水冷式、风冷式 7、进气系统是否增压：自然吸气和强制进气现代汽车多采用水冷式、四冲程往复活塞式、多缸汽油机。

培训内容一、发动机的分类二、发动机的工作原理三、发动机的基本结构四、发动机的性能指标五、神龙公司系列发动机产品参数介绍

二、发动机的工作原理 1、术语 A）工作循环：在气缸内进行的每一次将燃料燃烧的热能转化为机械能的一系列连续过程(进气、压缩、作功和排气) B）上止点、下止点：活塞离曲轴回转中心最远处，即活塞在最高位置，为上止点活塞离曲轴回转中心最近处，即活塞在最低位置，为下止点 C）活塞行程：上下止点间的距离S=2R D）冲程：活塞由一个止点到另一个止点运动一次，为一个冲程。

二、发动机的工作原理 E）气缸工作容积/气缸排量：活塞从上止点到下止点所扫过的容积，记作Vs D-气缸直径（mm）S-活塞行程（mm） F）发动机工作容积/发动机排量：所有气缸工作容积的总和，记作V L i-气缸数两冲程发动机：活塞往复两个行程完成一个工作循环。四冲程发动机：活塞往复四个行程完成一个工作循环

内燃机设计课后复习题答案(袁兆成主编)u

第二章：曲柄连杆机构受力分析 2-1写出中心曲柄连杆机构活塞的运动规律表达式，并说出位移、速度和加速度的用途。答：X = r[(1-cosα)+ λ/4(1-cos2α)] = XⅠ+XⅡ; V = rω(sinα+sin2α*λ/2) = vⅠ+vⅡ; a = rω2(cosα+λcos2α) = aⅠ+aⅡ; 用途：1）活塞位移用于P-φ示功图与P-V示功图的转换，气门干涉的校验及动力计算；2）活塞速度用于计算活塞平均速度Vm= =18 m/s，用于判断强化程度及计算功率，计算最大素的Vmax，评价汽缸的磨损；3）活塞加速度用于计算往复惯性力的大小和变化，进行平衡分析及动力计算。 2-2气压力P g和往复惯性力P j的对外表现是什么？有什么不同？答：气压力Fg的对外表现为输出转矩，而Fj的对外表现为有自由力产生使发动机产生的纵向振动。不同：除了上述两点，还有 ?Fjmax < Fgmax ?Fj总是存在，但在一个周期其正负值相互抵消，做功为零；Fg是脉冲性，一个周期只有一个峰值。 2-3 解：连杆力：；侧向力：；曲柄切向力：；径向力：；证明：输出力矩：；翻倒力矩： ==. 所以翻倒力矩与输出力矩大小相等方向相反。 2-4 解：1，假设每一缸转矩都一样，是均匀的，仅仅是工作时刻即相位不同。如果第一缸的转矩为，则第二缸的转矩为，；第一主轴颈所受转矩；第二主轴颈所受转矩；第三主轴颈所受转矩；第四主轴颈所受转矩； 2， 2.5 当连杆轴颈和连杆轴承承受负荷是，坐标系应该固定在哪个零件上? 2.6 轴颈负荷与轴承负荷有什么关系？

互为反作用力关系 2.7 什么叫做自由力？答 2.8提高转矩均匀性的措施？答 1，增加气缸数 2，点火要均匀 3，按质量公差带分组 4，增加飞轮惯量 2.9 3. 为什么说连杆轴颈负荷大于主轴颈负荷？答主轴径主要承受往复惯性力和气压力，曲轴一般动平衡，旋转惯性力较小，主轴径较短弯曲应力也较小，连杆轴径要承受连杆传来的往复惯性力和气压力，还要承受连杆及曲柄销的旋转惯性力。 2.10 连杆的当量质量换算原理表达式 2.11 从设计的角度出发说明什么是动力计算，以及计算出那些结果答为了进行零件强度的计算，轴承负荷计算和输出转矩计算，曲柄连杆机构中力的计算是必不可少的。 1合成力 2 侧向力 3 连杆力 4 切向力 5 径向力 6 单杠转矩 7 翻倒力矩 2010-12-08 第三章：燃机的平衡 3-1四冲程四缸机，点火顺序1-3-4-2，试分析旋转惯性力和力矩，第一阶、第二阶往复惯性力和力矩，如不平衡，请采取平衡措施。答：解：点火间隔角为 A= =180° （1）作曲柄图和轴测图，假设缸心距为a。一阶曲柄图二阶曲柄图轴测图

内燃机构造与原理

内燃机构造与原理复习思考题第一章内燃机的总体构造及基本工作原理 1.内燃机有哪些主要优点？ ①热效率高②功率范围广③结构紧凑、质量轻、比质量较小、便于移动④起动迅速、操作简便，并且能在起动后很快达到全负荷运行 2.了解几个技术名词（上、下止点等）。上止点（TDC）：活塞离曲轴中心最大距离的位置；下止点（BDC）：活塞离曲轴中心最小距离的位置；冲（行）程（S）：上止点与下止点建的距离；燃烧容积（Vc）：活塞在TDC时，活塞上方的气缸容积；气缸总容积（Va）：活塞在BDC时，活塞上方的气缸容积；气缸的工作容积（Vh）：曲柄半径（R）：缸径（D）：压缩比： 3.内燃机主要是由哪些机构和系统组成的？机构：曲柄两岸机构、配气机构、系统：配（换）气系统、燃烧系统、润滑系统、冷却系统、操纵系统（起动、调速、控制） 4.了解四冲程内燃机的工作原理。四冲程指的是：进气压缩做功排气四冲程汽油机 a：进气冲程：用充量系数（）表示可燃混合气充满气缸程度充量系数：每一个工作循环实际进入气缸新气质量与理论上可冲入气缸的新气质量之比（汽油机一般在0.70—0.85；柴油机一般在0.85—0.95） b：压缩冲程：压缩终了时气体的压力和温度主要视压缩比决定，压力大小一般在0.85—2MPa，温度达600—700K c：燃烧—膨胀过程 d：排气过程：用残余废弃系数表示四冲程柴油机在柴油机中吸进和压缩的是空气，焉有以很高的压力被喷入压缩后的高温空气中形成混合气而自行着火燃烧 a：进气冲程：任务：充满燃气过程：进气门提前开进气门延迟关过程大于180CA b：压缩冲程：任务：提高气缸内温度压力过程：燃油在上止点某一时刻喷入气缸过程小于180CA c：做功冲程：任务：完成两次能量转换（）过程：进气门提前开（提前喷油）过程小于180CA

内燃机构造复习题新资料讲解

内燃机构造复习题新

第一章汽车发动机的工作原理和总体构造 1 、往复活塞式内燃机如何分类？ 2 、四冲程汽油机通常由哪两大机构和五大系统组成？ 3 、四冲程柴油机经过哪四个活塞行程完成一个工作循环？期间，曲轴旋转了几周？配气凸轮轴旋转了几周？喷油泵凸轮轴旋转了几周？ 4 、以活塞阀进气方式的二冲程汽油机为例说明二冲程汽油机每个工作循环的工作过程。 5 、内燃机压缩比的定义是什么？选择汽油机压缩比的主要依据是什么？选择柴油机压缩比的主要依据是什么？汽油机的压缩比为什么较柴油机的压缩比低？ 6 、什么是汽油机爆燃现象？什么是汽油机表面点火现象？对发动机有何危害？汽油机爆燃现象与表面点火现象的本质区别是什么？ 7 、请比较汽油机与柴油机工作原理上的主要不同（混合气形成方式、着火方式、功率调节方式）。 8 、请比较汽油机与柴油机总体构造与发动机性能上的区别。 9 、从曲轴自由端看，早期汽油机的进、排气总管为什么通常位于发动机的同侧？现代车用汽油机的进、排气总管为什么通常位于发动机的异侧？柴油机的进、排气总管为什么总是位于发动机的异侧？ 10 、掌握汽车、摩托车发动机的型号编制规则。如 TJ376Q 、 1E65FM 如何表示发动机的基本参数和特征？ 11 、比较二冲程汽油机与四冲程汽油机动力性能、燃油经济性能、 HC 排放的优劣，并说明原因。 12 、发动机的速度特性、负荷特性、外特性的定义。第二章曲柄连杆机构 1、气缸体的结构形式有哪些？试分析其优缺点，在结构上有哪些差别？ 2、汽油机的气缸盖为什么采用铝合金材料铸造而柴油机的气缸盖采用铸铁材料？ 3、气缸套气缸表面为什么精加工后还要珩磨成细致交错的浅网纹状槽？ 4、干式缸套和湿式缸套气缸体在结构、加工、装配有何区别？各有什么优缺点？为什么干式缸套气缸体的发动机较湿式缸套气缸体的发动机热磨合时间长？ 5、活塞裙部的作用是什么？什么是活塞裙部的主推力面侧？为什么必须将活塞裙部横断面加工成椭圆形而纵端面加工成上小下大的锥形或桶形？椭圆形的短轴沿什么方向？为什么汽油机的活塞销中心需要偏置？如何偏置？ 6、气环的主要作用是什么？能避免“泵油”现象的气环是什么环？能避免第一道活塞环槽内结碳聚焦的气环是什么环？ 7、活塞环是如何密封气体的？为什么不同高度位置的活塞环不能装配错？ 8、矩形断面的活塞环是如何产生“泵油”现象的？ 9、扭曲环装入气缸内为什么会产生扭曲的效果？它有何优点？装配时应注意什么？ 10 、油机的活塞裙部为什么有的次推力面侧开有“ T ”形槽或“ ” 形槽？装入气缸内时为什么必须按活塞顶部上的箭头方向指向排气口方向？ 11 、四冲程汽油机的活塞销座下方的裙部常被挖去一大块金属，原因是什么？ 12 、杆杆身为什么都设计成“工”字形？连杆的刚度不足可能会造成什么后果？ 13 、杆由哪几部分组成？汽车发动机为什么一般采用平切口剖分式的连杆而柴油机一般采用斜切口剖分式的连杆？ 14 、活塞销与活塞销座之间采用什么样的连接方式？为什么？如何将活塞 - 连杆总成分解与装配？ 15 、曲轴为什么要轴向定位？怎样定位？为什么曲轴只能一处定位？ 16 、四冲程四缸汽油机发火次序是什么？四冲程六缸汽油机发火次序是什么？

内燃机构造与原理内燃机实训7

实训项目七润滑系统拆装与检测实训 7.1实训内容 1?发动机润滑系统主要部件拆装检测 2?润滑油路分析 3?发动机常用润滑油识别 7.2实训目的与要求 1?学会发动机机油泵、机油滤清器拆装与检查 2.学会分析发动机的润滑油路 3.了解发动机常用润滑油牌号 7.3实训器材 1.490B柴油发动机1台 2.发动机拆装架1台 3.发动机常用拆装工具1套，专用拆装工具1套 4.零部件存放台、盆各1个 5.机油壶、润滑油、棉纱等 6.发动机润滑系统油路示教板1块 7.发动机常用润滑油样品1套（含汽油机机油与柴油机机油各种牌号） 8.发动机拆装实训录像片及相关的教学挂图等 9.多媒体教室I间 7.4实训时间及组织安排 1.实训时间：3学时 2.组织安排：每5~6人一组，由实验老师指导，学生自己动手拆装和检测发动机润滑系统主要部件。 7.5实训方法与步骤 7.5.1润滑系统总体拆装 490B柴油机润滑系统总体组成如图7-1所示。图7-1 490B柴油机润滑系统示意图 1-机油集滤器；2-油底壳；3-机油泵；4-活塞连杆总成及汽缸套；5-机油滤清器; 6-齿轮系；7-机油压力表；8-气门摇臂；9-气门推杆、气门挺柱与机体气门挺柱孔;

10-气门摇臂轴；11-气门与气门导管；12-凸轮轴与衬套；13-机体内各油道； 14-曲轴与轴承安装油底壳的固定螺钉时，应注意从内到外分次拧紧油底壳各螺钉。机油滤清器拆装时应使用专用工具。 7.5.2润滑系统主要部件拆装与检测 1?机油泵拆装与检测机油泵有齿轮式和转子式两种形式。（1）齿轮式机油泵拆装与检测（以 490B 柴油发动机为例） 1）观察齿轮式机油泵基本结构它主要由一对齿轮组成（图 7-2）。 3）旋松并拆卸两只将机油泵盖、机油泵体紧固到机体上去的长紧固螺栓，将机油吸油部件一起拆下。 4）拧松并拆下机油吸油管组件紧固螺栓，拆下吸油管组件，检查并清洗滤油网。 5）旋松并拆下机油泵盖短紧固螺栓，取下机油泵组件，检查泵盖上的限压阀。 6）分解主被动齿轮，再分解齿轮和轴，垫片更换新件。 7）检查机油泵的磨损情况，方法如下：检查机油泵盖与齿轮端面间隙：用钢尺直边紧靠在带齿轮的泵体端面上（图 7-3），将塞规插入二者之间的缝隙进行测量，其标准为 0.05m m ,使用极限为 0.15mm ，若不符，可以通过增减泵盖与泵体之间的垫片来进行调整。图7-2外接齿轮式机油泵 1-机油泵体2-机油泵被动齿轮 3-衬套4-卸压槽5-驱动轴；6-机油泵主动齿轮 A-进油腔 B-过渡油腔 C-出油腔检查主、被动齿轮与泵腔内壁间隙：用塞规插入二者之间的缝隙进行测量（图超过0.3mm 时应换新件。 7-4），图7-3 机油泵盖与齿轮端面间隙检查图7-4 主、被动齿轮与泵腔内壁间隙检查塞规

《内燃机设计》课后习题答案(袁兆成主编)

第一章：燃机设计总论 1-1根据公式 τ 2 785 .0ZD v p P m me e = ，可以知道，当设计的活塞平均速度V m 增加时，可以增加有效功率，请叙述活塞平均速度增加带来的副作用有哪些？具体原因是什么？答：①摩擦损失增加，机械效率ηm 下降，活塞组的热负荷增加，机油温度升高，机油承载能力下降，发动机寿命降低。②惯性力增加，导致机械负荷和机械振动加剧、机械效率降低、寿命低。③进排气流速增加，导致进气阻力增加、充气效率ηv 下降。 1-2汽油机的主要优点是什么？柴油机主要优点是什么？答：柴油机优点： 1）燃料经济性好。 2）因为没有点火系统，所以工作可靠性和耐久性好。 3）可以通过增压、扩缸来增加功率。 4）防火安全性好，因为柴油挥发性差。 5）CO 和HC 的排放比汽油机少。汽油机优点： 1）空气利用率高，转速高，因而升功率高。 2）因为没有柴油机喷油系统的精密偶件，所以制造成本低。 3）低温启动性好、加速性好，噪声低。 4）由于升功率高，最高燃烧压力低，所以结构轻巧，比质量小。 5）不冒黑烟，颗粒排放少。 1-3假如柴油机与汽油机的排量一样，都是非增压或者都是增压机型，哪一个升功率高？为什么？答：汽油机的升功率高，在相同进气方式的条件下， ①由PL=Pme*n/30τ可知，汽油机与柴油机的平均有效压力相差不多。但是由于柴油机后燃较多，在缸径相同情况下，转速明显低于汽油机，因此柴油机的升功率小。 ②柴油机的过量空气系数都大于1，进入气缸的空气不能全部与柴油混合，空气利用率低，在转速相同、缸径相同情况下，单位容积发出的功率小于汽油机，因此柴油机的升功率低，汽油机的升功率高。 1-4柴油机与汽油机的汽缸直径、行程都一样，假设D=90mm 、S=90mm ，是否都可以达到相同的最大设计转速（如n=6000r/min ）？为什么？答：.对于汽油机能达到，但是柴油机不能。因为柴油机是扩散燃烧形式，混合气的燃烧速度慢，达不到汽油混合气的燃烧速度，所以达不到6000r/min 的设计转速。缸径越大，柴油混合气完成燃烧过程的时间越长，设计转速越低。 1-5活塞平均速度提高，可以强化发动机动力性，请分析带来的副作用是什么？答：①摩擦损失增加，机械效率ηm 下降，活塞组的热负荷增加，机油温度升高，机油承载能力下降，发动机寿命降低。 ② 惯性力增加，导致机械负荷和机械振动加剧、机械效率降低、寿命低。 ③进排气流速增加，导致进气阻力增加、充气效率ηv 下降。 1-6目前使发动机产生性能大幅度提高的新型结构措施有哪些？为什么？答：新型燃烧室，多气门（提高ηv），可变配气相位VVT （提高ηv），可变进气管长度（提高ηv）,可变压缩比，可变增压器VGT 、VNT （可根据需要控制进气量），机械-涡轮复合增压，顶置凸轮机构DOHC 、SOHC （结构紧凑，往复惯性力小）。

内燃机结构

内燃机结构一.分类内燃机的分类方法很多，按照不同的分类方法可以把内燃机分成不同的类型，下面让我们来看看内燃机是怎样分类的。（1) 按照所用燃料分类内燃机按照所使用燃料的不同可以分为汽油机和柴油机(图1-1)。使用汽油为燃料的内燃机称为汽油机；使用柴油机为燃料的内燃机称为柴油机。汽油机与柴油机比较各有特点；汽油机转速高，质量小，噪音小，起动容易，制造成本低；柴油机压缩比大，热效率高，经济性能和排放性能都比汽油机好。（2) 按照行程分类

内燃机按照完成一个工作循环所需的行程数可分为四行程内燃机和二行程内燃机(图1-2 )。把曲轴转两圈(720°)，活塞在气缸内上下往复运动四个行程，完成一个工作循环的内燃机称为四行程内燃机；而把曲轴转一圈(360°)，活塞在气缸内上下往复运动两个行程，完成一个工作循环的内燃机称为二行程内燃机。汽车发动机广泛使用四行程内燃机。6) 按照进气系统是否采用增压方式分类

内燃机按照进气系统是否采用增压方式可以分为自然吸气(非增压)式发动机和强制进气(增压式)发动机(图1-6)。汽油机常采用自然吸气式；柴油机为了提高功率有采用增压式的。二.基本构造发动机是一种由许多机构和系统组成的复杂机器。无论是汽油机，还是柴油机；无论是四行程发动机，还是二行程发动机；无论是单缸发动机，还是多缸发动机。要完成能量转换，实现工作循环，保证长时间连续正常工作，都必须具备以下一些机构和系统。（1) 曲柄连杆机构(图1-7) 曲柄连杆机构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件。它由机体组、活塞连

杆组和曲轴飞轮组等组成。在作功行程中，活塞承受燃气压力在气缸内作直线运动，通过连杆转换成曲轴的旋转运动，并从曲轴对外输出动力。而在进气、压缩和排气行程中，飞轮释放能量又把曲轴的旋转运动转化成活塞的直线运动。2) 配气机构（图1-8）配气机构的功用是根据发动机的工作顺序和工作过程，定时开启和关闭进气门和排气门，使可燃混合气或空气进入气缸，并使废气从气缸内排出，实现换气过程。配气机构大多采用顶置气门式配气机构，一般由气门组、气门传动组和气门驱动组组成。（3) 燃料供给系统（图1-9）

四冲程内燃机设计机械原理课程设计报告书

目录一、四冲程内燃机的运动分析及总体设计思路 (1) 二、绘制内燃机机构简图 (3) 三、绘制连杆机构位置图 (4) 四、作出机构15个位置的速度和加速度多边形 (4) 五、动态静力分析 (8) 六、计算飞轮转动惯量（不计构件质量） (14) 七、计算发动机功率 (16) 八、对曲柄滑块进行机构部分平衡 (17) 九、排气凸轮（凸轮Ⅱ）的轮廓设计 (17) 十、四冲程工作内燃机的循环图 (24) 参考文献 (26) 一、四冲程内燃机的运动分析及总体设计思路根据设计任务书，我们需要解决以下问题：凸轮的参数是多少？如何能让机构正常循环工作？为了解决这个问题，我们需要对整个机构从运动及力学的角度分析。首先，需要明确四冲程内燃机的工作原理：内燃机是通过吸气、压缩、燃烧、排气四个过程不断重复进行的。如果在四个冲程里完成吸气、压缩、做功（燃烧、膨胀）、排气的循环动作，就叫做四冲程。相应的内燃机叫四冲程内燃机。第一冲程，即吸气冲程。这时曲轴向下转动，带动活塞向下，同时通过齿轮带动凸轮向下旋转，是凸轮的突起部分顶开进气阀门，雾状汽油和空气混合的燃料被吸入气缸。第二冲程，即压缩冲程。曲轴带动活塞向上，凸轮的突起部分已经转两个过去，进气阀门被关闭，由于凸轮只转了1/4周，所以排气阀门仍然处于关闭状态。活塞向上运动时，将第一冲程吸入的可燃气体压缩，被压缩的气体的压强达到0.6～1.5兆帕，温度升高到300摄氏度左右。第三冲程是做功冲程。在压缩冲程末火花塞产生电火花，混合燃料迅速燃烧，温度骤然升高到2000摄氏度左右，压强达到3～5兆帕。高温高压烟气急剧膨胀，推动活塞向下做功，此时曲柄转动半周而凸轮转过1/4周，两个气阀仍然紧闭。第四冲程是排气冲程。由于飞轮的惯性，曲柄转动，使活塞向上运动，这时由于凸轮顶开排气阀，将废气排出缸外。四个冲程是内燃机的一个循环，每一个循环，活塞往复两次，曲柄转动两周，进排气

内燃机原理与结构

内燃机的工作原理和总体构造

内燃机的分类按活塞运动方式分：往复机 1、往复活塞式内燃机 2、转子活塞式内燃机三角活塞旋转式发动机（简称转子发动机）于1958年由德国F.汪克尔发明， F汪克尔发明关键技术是1954年F.汪克尔提出的气密封系统，1964年德国NSU公司将转子发动机装在轿车上动机装在轿车上，1967年日本东洋工业公司成批生产，至今。转子发动机与往复活塞式发比较：转子发动机与往复活塞式发动机相比，优点是体积小，重量轻，转速高，升功率大，现代转子发动机燃油消耗率水平接近往复活塞式发动机，但耐久性、可靠性等较差，制造成本较高。

往复活塞式内燃机: 1、按所用的燃料分：（1）液体燃料发动机；汽油机（gasolineengine）； g 柴油机（diesel engine）。（2）气体燃料发动机：压缩天然气发动机（CNG）；液化石油气发动机（LPG）。 2、按发火方式分：（1）点燃式发动机（如汽油机、气体燃料发动机）；按发火方式分）点燃式发动机（如汽油机气体燃料发动机）（2）压燃式发动机（如柴油机）。 3、按工作循环的冲程数分：（1）四冲程发动机；（2）二冲程发动机。 4、按冷却方式分：（1）水冷发动机；（2）风冷发动机。 5、按进气方式分：（1）自然吸气式发动机（非增压式发动机）；（2）强制吸气式（增压式发动机）。 6、按气缸数分：（1）单缸发动机；按气缸数分（2）多缸发动机。 7、按气缸排列方式分：（1）单列发动机：直立式发动机、平卧式发动机（2）双列发动机：V型发动机、水平对置式发动机

四冲程内燃机的工作原理四冲程汽油机的工作原理冲程汽油机的作原理 1、进气行程进气行 2、压缩行程 3、作功行程 4、排气行程

内燃机设计考试要点

第一章内燃机设计总论一、开发设计组成答：1、产品开发计划阶段；2、设计实施阶段；3、产品试制检验阶段； 4、改进与处理阶段。二、三化要求答：1、产品系列化； 2、零部件通用化； 3、零件设计标准化。三、汽油机的优点答：1、空气利用率高，升功率高。 2、零部件强度要求较低，制造成本低。 3、低温起动性好，加速性好，工作柔和，噪声较小。 4、升功率高，最高燃烧压力低，机构轻巧，比质量小。 5、不冒黑烟，颗粒排放少。柴油机的优点： 1、燃料经济性好。 2、工作可靠，耐久性好。 3、通过增压和扩缸，增加攻略。 4、防火安全性好。 5、CO和HC的排放比汽油机少。四、内燃机评定参数答：1、强化指标。平均有效压力Pme和活塞平均速度Vm的乘积。 2、比质量m/Pe。单位：kg/kW。工作过程的强化程度和结构设计的完善程度。 3、升功率kW/L。发动机工作的完善性。五、气缸直径D和汽缸数Z 答：气缸直径改变之后，除估算功率、转矩外，活塞直径、气门直径、气门最大升程要重新确定，活塞环要重新选配，曲轴平衡要重新计算，要进行曲柄连杆机构动力计算和扭振计算，要进行压缩比验算、燃烧室设计、工作过程计算甚至重新设计凸轮型线等。六、行程S 答：行程S改变后，在结构上要重新设计曲轴，要重新进行曲柄连杆机构动力计算、平衡计算、机体高度改变或者曲轴中心移动、压缩比验算与修正、工作过程计算

O 1,6720°5,23,4 120°240°360° 480° 600° 536241M 0,1 M 1,2 M 1M 2,3M 3,4M 2 M 3M 4,5M 4 M 5,6M 5M 6 M 6,71] )sin 1([)( ) sin 1()sin (1 cos sin sin L r sin sin r sin L AOB )cos cos ()(21 2221 22212αλαλββλαλαββααβ--+=∴-=-===?+-+=-'='=l l r x r l l r AO O A A A x －连杆比＝有利用正弦定理，中，在第二章、曲柄连杆受理机构分析 1、曲柄连杆中力的关系答：P33，图2-5 2、多缸机扭矩（动力计算），多缸机曲柄图。合成扭矩计算。第一主轴颈所受扭矩 M0,1=0 第二主轴颈所受扭矩 M1,2=M1(α) 第三主轴颈所受扭矩 M2,3= M1,2+M1（α＋240）第四主轴颈所受扭矩 M3,4= M2,3+ M1（α＋480）第五主轴颈所受扭矩 M4,5= M3,4+ M1（α＋ 120）第六主轴颈所受扭矩 M5,6= M4,5+ M1（α＋600）第七主轴颈所受扭矩 M6,7= M5,6+ M1（α＋ 360） 3、中心曲柄连杆机构的运动规律 ∏ I ∏ I ∏I ++=++ =+-+-=-+-=+-=∴-≈---=-a a r a v v r v X X r r r x )2cos (cos )2sin 2 (sin x )]2cos 1(41 )cos 1[( )]2cos 2121(21)cos 1[( sin 21 )cos 1[( sin 211 sin 16 1sin 81sin 211)sin 1( 2222664422212 2＝＝度和加速度求两次导数得到活塞速对＝又αλαωαλ αωαλααλαα λααλαλαλαλαλ

内燃机构造与原理冷却系统教案

江苏省连云港中等专业学校2014年～ 2015年第 1 学期教案系（部）机电工程系教师姓名江莉军课程名称内燃机结构与原理授课班级港机 1、 2 总时数 68 本学期时数 68

27授课日期2014年12月1日授课时数 2 授课形式课堂讲授授课章节名称模块七冷却系统单元一水冷系统的组成与工作原理教学目的通过本节学习，掌握水冷却系的组成及典型循环水路，能够辨认循环水路，理解小循环和大循环。教学重点、难点教学重点：水冷却系的组成及典型循环水路教学难点：水冷却系的组成及典型循环水路更新、补充、删节内容 1、删掉风冷系课外作业思考题课后体会这一节比较容易懂，因此发动学生自学，同时引导他们把水流路线搞清楚。感觉有时候很简单的东西，学生自学反而效果更好。授课主要内容或纲要使用教具、挂图或其它教学手段时间分配 ●复习提问 ●讲授新课单元一水冷系统的组成与工作原理一、水冷系的组成：水泵、水道、散热器、风扇、节温器、百叶窗、风扇离合器。二、冷却系的分类 1、冷却水自然循环冷却利用水的密度随温度变化的特点，使冷却水在系统中进行自然循环。【分析】自然循环的特点。 ①优点：结构简单； ②缺点：冷却不均匀。 2、冷却水强制循环冷却利用水泵造成压差，强制冷却水在系统中循环流动来对内燃机进行冷却。 1）闭式循环冷却冷却水在系统中形成封闭回路，不与外界相通，受热后的冷却水再在散热器中进行冷却。 2）开式循环冷却冷却内燃机后的水直接排出机外。三、内燃机的闭式循环冷却系统 1、汽油机： 5分钟10分钟30分钟 40分钟

授课主要内容或纲要使用教具、挂图或其它教学手段时间分配水泵→气缸水套→气缸盖→出水管↓ 散热器←节温器【分析】对照挂图介绍水流路线。 2、柴油机：水泵→气缸水套→气缸盖→出水管↓ 机油冷却器←散热器←节温器【分析】对照挂图介绍水流路线。 ●总结 ●布置作业 5分钟

(完整版)汽车设计复习重点整理

第一章汽车总体设计 1.开发流程：商品计划、概念设计、工程设计、样车试验、投产启动、销售 2．FF发动机前置前轮驱动的布置形式，如今在乘用车上得到广泛应用，其原因究竟是什么？而发动机后置后轮驱动的布置形式在客车上得到广泛应用，其原因又是什么？答：⑴对于乘用车来说主要是因为①前桥轴荷大，有明显的不足转向性；②越过障碍的能力高；③动力总成结构紧凑，有利于提高乘坐舒适性；④提高汽车的机动性；⑤散热条件好；⑥行李箱空间大；⑦容易改装；⑧供暖效率高；⑨操纵机构简单；⑩整备质量减轻，降低制造难度；缺点：前轮驱动并转向需要采用等速万向节，结构制造工艺复杂；前桥负荷重，并且前轮是转向轮，工作环境恶劣，轮胎寿命短；上坡时驱动轮附着力小，爬坡能力低，驱动轮易打滑丧失操纵稳定性；后轮易抱死引起汽车侧滑；维修保养接近性差；发生正面碰撞，对发动机损坏大，维修费用高。 ⑵商用车：①较好地隔绝发动机的气味、热量、噪声和振动；②检修发动机方便；③轴荷分配合理，同时可改善车厢后部的乘坐舒适性；④车厢面积利用较好（发动机横置）；⑤能够在地板下方设置体积很大的行李箱（城间客车）；⑥降低地板高度（市内客车）；⑦传动轴长度短。 3为什么要有五条基准线缺一不可？答：确定整车的零线、正负方向及标注方式，均应在汽车满载状态下进行，并且绘图时应将汽车前部绘在左侧。车架上平面线；前轮中心线；汽车中心线；地面线；前轮垂直线。第二章离合器 1、离合器在传动系中的作用。答：离合器的主要功用是切断和实现发动机对传动系的传递，保证汽车起步时将发动机与传动系平顺地接合，确保汽车平稳起步；在换挡时将发动机与传动系分离，减少变速器中换挡齿轮之间的冲击；在工作中收到较大的动载荷时，能限制传动系所承受的最大转矩，以防止传动系各零部件因过载而损坏；有效地降低传动系中的振动和噪声。 2、离合器设计要求：答：⑴在任何行驶条件下，既能可靠地传递发动机的最大转矩，并有适当的转矩储备，又能防止传动系过载；⑵接合时要完全、平顺、柔和、保证汽车起步时没有抖动和冲击；⑶分离时要彻底、迅速；⑷从动部分转动惯量要小，以减轻换挡时变速器齿轮间的冲击，便于换挡和减小同步器的磨损；⑸应有足够的吸热能力和良好的通风散热效果，以保证工作温度不致过高，延长其使用寿命；⑹应能避免和衰减传动系的扭转振动，并具有吸收振动、缓和冲击和降低噪声的能力；⑺操纵轻便、准确，以减轻驾驶员的疲劳；⑻作用在从动盘上的总压力和摩擦材料的摩擦因数在离合器工作过程中变化要尽可能小，以保证有稳定的工作性能；⑼具有足够的强度和良好的动平衡，以保证其工作可靠、使用寿命长；⑽结构应简单、紧凑，质量小，制造工艺性好，拆装、维修、调整方便等。 3、膜片弹簧有什么特点？影响弹性特性的主要因素是什么？工作点最佳位置应如何确定？答：（1）①膜片弹簧具有较理想的非线性弹性特性，弹簧压力在摩擦片的允许磨损范围内基本保持不变，因而离合器工作中能保持传递的转矩大致不变，相对圆柱螺旋弹簧，其压力大力下降，离合器分离时，弹簧压力有所下降，从而降低了踏板力。②兼起压紧弹簧和分离杠杆的作用，结构简单、紧凑，轴向尺寸小，零件数目少，质量小。③高速旋转时，弹簧压紧力降低很少，性能较稳定。④以整个圆周与压盘接触，使压力分布均匀，摩擦片接触良好，磨损均匀。⑤易于实现良好的通风散热，使用寿命长。⑥膜片弹簧中心与离合器中心线重合，平衡性好。（2）影响弹性特性的主要因素有：①比值H/h ②比值R/r 和R、r ③圆锥底角Q ④膜片弹簧工作点位置⑤分离指数目n ⑥膜片弹簧小端内半径r0及分离轴承作用半径rf ⑦切槽宽度δ1δ2及半径re的确定⑧压盘加载点半径R1和支承环加载点半径r1的确定（3）工作点位置的确定：新离合器在接合状态时，膜片弹簧工作点B一般取在凸点M和拐点H之间，且靠近或在H点处，一般λ1B=（0.8～1.0）λ1H，以保证摩擦片在最大磨损限度Δλ范围内的压紧力从F1B到F1A变化不大，当分离时，膜片弹簧工作点从B变到C，为最大限度的减小踏板力，C点应尽量靠近N点。

内燃机构造复习题新

《内燃机设计》课后习题标准答案(袁兆成主编)

第一章:内燃机设计总论 1-1根据公式,可以知道，当设计的活塞平均速度V m增加时，可以增加有效功率,请叙述活塞平均速度增加带来的副作用有哪些?具体原因是什么？答：①摩擦损失增加,机械效率ηm下降，活塞组的热负荷增加,机油温度升高，机油承载能力下降，发动机寿命降低。②惯性力增加，导致机械负荷和机械振动加剧、机械效率降低、寿命低。③进排气流速增加，导致进气阻力增加、充气效率ηv下降。 1－2汽油机的主要优点是什么？柴油机主要优点是什么？答:柴油机优点：?1)燃料经济性好。?2)因为没有点火系统，所以工作可靠性和耐久性好。３）可以通过增压、扩缸来增加功率。 4）防火安全性好,因为柴油挥发性差。 5）CO和ＨC的排放比汽油机少。?汽油机优点:?1）空气利用率高,转速高,因而升功率高。?２）因为没有柴油机喷油系统的精密偶件，所以制造成本低。 3)低温启动性好、加速性好，噪声低。?4)由于升功率高,最高燃烧压力低,所以结构轻巧,比质量小。 5)不冒黑烟,颗粒排放少。 1－3假如柴油机与汽油机的排量一样,都是非增压或者都是增压机型，哪一个升功率高？为什么？答:汽油机的升功率高,在相同进气方式的条件下, ①由PL=Pme＊n/30τ可知,汽油机与柴油机的平均有效压力相差不多。但是由于柴油机后燃较多，在缸径相同情况下,转速明显低于汽油机，因此柴油机的升功率小。 ②柴油机的过量空气系数都大于1，进入气缸的空气不能全部与柴油混合,空气利用率低,在转速相同、缸径相同情况下,单位容积发出的功率小于汽油机,因此柴油机的升功率低,汽油机的升功率高。 1－4柴油机与汽油机的汽缸直径、行程都一样，假设Ｄ＝９0mm、S=9０mm，是否都可以达到相同的最大设计转速（如ｎ=6000ｒ/ｍin)？为什么? 答:.对于汽油机能达到，但是柴油机不能。因为柴油机是扩散燃烧形式,混合气的燃烧速度慢,达不到汽油混合气的燃烧速度,所以达不到6000r/miｎ的设计转速。缸径越大，柴油混合气完成燃烧过程的时间越长,设计转速越低。 1-5活塞平均速度提高，可以强化发动机动力性，请分析带来的副作用是什么？答:①摩擦损失增加,机械效率ηm下降，活塞组的热负荷增加,机油温度升高，机油承载能力下降,发动机寿命降低。 ② 惯性力增加，导致机械负荷和机械振动加剧、机械效率降低、寿命低。 ③进排气流速增加，导致进气阻力增加、充气效率ηv下降。 1-6目前使发动机产生性能大幅度提高的新型结构措施有哪些?为什么？答:新型燃烧室,多气门（提高ηv），可变配气相位ＶVT（提高ηv),可变进气管长度（提高ηｖ),可变压缩比,可变增压器VGT、ＶNT（可根据需要控制进气量），机械-涡轮复合增压，顶置凸轮机构DOＨC、SOHC(结构紧凑，往复惯性力小）。 1-8某发动机为了提高功率，采用了扩大汽缸直径的途径，如果汽缸直径扩大比较多,比如扩大5mｍ，与之相匹配的还要改变那些机构的设计?还要进行哪些必要的计算? 答:气缸直径改变之后，除估算功率、转矩外，活塞直径、气门直径、气门最大升程要重新确定,活塞环要重新选配,曲轴平衡要重新计算,要进行曲轴连杆机构动力计算和扭振计算,要进行压缩比验算、燃烧室设计、工作过程计算深知重新设计凸轮型线等。１-9某发动机由于某种原因，改变了活塞行程，与之相匹配的还要进行哪些结构更改设计