内燃机设计课程设计大作业
内燃机的课程设计
内燃机的课程设计一、课程目标知识目标：1. 了解内燃机的基本结构、工作原理及其在交通工具中的应用。
2. 掌握内燃机的四个冲程（进气、压缩、做功、排气）及其能量转换过程。
3. 理解内燃机的热效率、功率等性能指标，并学会如何提高内燃机的效率。
技能目标：1. 能够运用所学的内燃机知识，分析实际内燃机运行中可能存在的问题，并提出改进措施。
2. 学会使用简单工具进行内燃机的拆装和组装，提高动手实践能力。
3. 能够运用数学和物理知识，对内燃机的性能进行初步计算和评估。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对内燃机及相关技术的兴趣，激发创新意识，增强探索精神。
2. 增强学生的环保意识，认识到内燃机排放对环境的影响，关注新能源技术的发展。
3. 培养学生团队合作意识，学会在团队中发挥个人作用，共同完成任务。
课程性质：本课程为初中物理学科的教学内容，侧重于内燃机的基础知识和实践技能的传授。
学生特点：初中生具有较强的求知欲和好奇心，动手实践能力逐渐提高，但理论知识掌握程度有限。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，充分调动学生的积极性，提高学生的内燃机知识水平和实践能力。
在教学过程中，关注学生的学习进度，及时调整教学策略，确保课程目标的实现。
通过有效的教学设计和评估，帮助学生将课程目标分解为具体的学习成果。
二、教学内容1. 内燃机概述- 内燃机的定义、类型及应用- 内燃机的发展简史2. 内燃机的结构与工作原理- 内燃机的四个冲程：进气、压缩、做功、排气- 内燃机的关键部件：气缸、活塞、连杆、曲轴、配气机构等- 内燃机的能量转换过程3. 内燃机的性能指标- 热效率、功率、扭矩等基本概念- 影响内燃机性能的因素- 提高内燃机性能的方法4. 内燃机的实际应用- 内燃机在交通工具中的应用案例- 内燃机在非交通工具领域的应用5. 内燃机的环保问题及新能源技术- 内燃机排放污染物的种类及危害- 环保内燃机技术及新能源技术简介6. 内燃机的拆装与组装实践- 内燃机的拆装与组装步骤- 安全操作规程及注意事项教学内容安排与进度：第1-2周：内燃机概述、结构与工作原理第3-4周：内燃机的性能指标、实际应用第5-6周：内燃机的环保问题及新能源技术第7-8周：内燃机的拆装与组装实践教学内容与课本关联性：教学内容紧密结合课本，按照教材章节顺序进行教学，确保学生能够系统地掌握内燃机相关知识。
内燃机课程设计任务书
《内燃机课程设计》任务书（三周）热能与动力工程专业一、设计内容与要求1. 6PA6L型柴油机总体布置（主要运动件与固定件布置图）2. 6PA6L型柴油机运动、动力分析3. 讨论标准型、强化型、长冲程型的运动、动力状况4. 设计计算说明书一份二、PA6机型简介PA6型柴油机系法国热机协会（S.E.M.T）于七十年代初研制的新型主机。
属四冲程、直接喷射式、废气涡轮增压（MPC增压系统）、中间冷却式柴油机。
为系列产品。
气缸数：直列式：6（1组），7（2组），8（3组），9（4组）V型：12（5组），14（6组），16（7组），18（8组）三、主要设计参数与给定参数：（学生按人数分三组，选其中之一）额定功率系采用国标标准ISO规定的标准参考工况:大气温度27℃大气压力100kPa燃油低热值：42700kJ/kg燃料平均重量成份：C=0.87 , H=0.126, 0=0.004四、设计计算步骤：1.主要结构参数确定（凸轮基园半径r=53.5mm，升程=16mm；缸心距420mm）2.活塞、连杆、曲轴主要结构尺寸决定3.绘制主要运动件与固定件布置图4.柴油机工件过程热计算5.曲柄连杆机构运动学计算6.曲柄连杆机构动力学计算五、PA6型柴油机部分零件质量活塞总成51.49kg±0.15kg连杆总成67.46kg活塞+连杆小头+小头衬套=51.49+21+2.46kg六、设计进度安排1.布置任务，搜集资料，查找参考书 1天2.主要结构参数确定，主要运动零件及固定件布置 3天3.柴油机工件过程热计算 2天4.运动学计算 3天5.动力学计算 3天6.设计计算说明书编写 1天7.答辩 1天七、完成后应缴作业内容1．零件图一张（CAD，A3纸）；2．总体布置图一张（CAD，A3纸），（** 也可手工绘制）；3．设计说明书一份，包含以下内容：①总体布置说明；②工作过程热计算（绘PV、P-φ示功图）；③运动学计算说明；④动力学计算说明。
内燃机设计作业
1、作出配气相位图，并分析气门早开与迟闭的原因。
(1)进气门早开：减少节流损失
(2)进气门迟闭：利用气流惯性多进气
(3)排气门早开：①.自由排气，排除大部分废气
②.减少压缩负功
2、气门弹簧起什么作用？为什么在装配气门弹簧时要预先压缩？作用：保证气门的回位，其次还有增大气门对气门座圈的压力、提高气门密封的作用。
原因：门弹簧安装时预先压缩产生的安装预紧力是用来克服气门关闭过程中气门及其传动件的惯性力，消除各传动件之间因惯性力作用而产生的间隙，实现其功用的。
3、气门锥角有什么作用？
①就向锥形塞子可以塞紧瓶口一样，能获得较大的气门座合压力，以提高密封性和导热性；
②气门落座时有自动定位作用；
③避免气流拐弯过大而降低流速；
④气门落座时能挤掉接触面的沉积物，即有自洁作用。
南航内燃机课程设计
南航内燃机课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握内燃机的基本工作原理，理解其构造与功能。
2. 使学生了解南航内燃机的特点，以及其在航空领域的应用。
3. 帮助学生掌握内燃机性能参数的计算方法，提高数据分析能力。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识，分析内燃机工作过程中可能出现的问题，并提出解决方案。
2. 提高学生的团队协作能力，通过小组讨论、实验操作等方式，锻炼学生的实践操作技能。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对航空事业的热爱，激发学生投身航空领域的积极性。
2. 培养学生严谨的科学态度，注重实践与创新，树立正确的价值观。
3. 增强学生的环保意识，了解内燃机对环境的影响，培养学生节能减排的观念。
本课程针对南航内燃机课程的特点，结合学生年级知识深度，注重理论与实践相结合，旨在提高学生的专业知识水平、实践技能和综合素质。
通过本课程的学习，使学生能够更好地为我国航空事业做出贡献。
二、教学内容1. 内燃机的基本原理与构造- 燃烧理论、工作循环、内燃机的类型与结构- 内燃机的关键部件及其作用：气缸、活塞、连杆、曲轴、气门、燃油系统等2. 内燃机的性能参数与计算- 功率、扭矩、燃油消耗率等性能指标- 性能参数的计算方法与实例分析3. 南航内燃机的特点与应用- 南航内燃机的技术特点、优势与不足- 南航内燃机在航空领域的应用案例4. 内燃机的运行维护与故障处理- 正常运行维护方法、常见故障类型及其原因- 故障诊断与处理方法，案例分析5. 内燃机的环保与节能减排- 内燃机排放污染物的影响及控制措施- 节能减排技术及其在内燃机中的应用教学内容依据课程目标，系统性地安排了内燃机的基本理论、性能参数、南航内燃机的特点、运行维护及环保等方面内容。
教学大纲明确，结合教材相关章节，注重理论与实践相结合，旨在帮助学生全面掌握内燃机相关知识。
三、教学方法1. 讲授法：- 对于内燃机的基本原理、构造、性能参数等理论知识点，采用讲授法进行系统讲解，结合多媒体教学手段，使抽象的理论形象化，便于学生理解。
内燃机动力学课程设计
内燃机动力学课程设计一、课程设计背景内燃机是一种常见的动力设备，广泛应用于汽车、飞机、船舶等各种交通工具及机械设备中。
内燃机动力学是机械制造和汽车工程专业中的重要课程之一，它关注内燃机燃烧、气缸压力、功率输出等基本原理及其应用，培养学生对内燃机的深刻理解和初步的设计能力，为未来的工程实践打下基础。
为了提高内燃机动力学课程的教学质量，加深学生对于内燃机原理及其应用的理解，我们设计了一套完整的课程设计方案。
本设计方案旨在通过实际操作、让学生深入了解内燃机结构及其工作原理，提高学生的动手操作能力和独立思考能力。
二、课程设计目标1.理解内燃机的基本结构和工作原理；2.掌握内燃机气缸压力的计算方法及使用；3.学习使用计算机辅助设计软件进行内燃机的初步设计；4.培养学生动手实践和独立思考能力。
三、课程设计内容3.1 内燃机结构和工作原理1.内燃机的基本结构和分类；2.内燃机的工作原理及其热力循环；3.内燃机燃油系统、点火系统、排气系统的组成和作用。
3.2 气缸压力计算及分析1.内燃机燃烧过程中气缸压力的变化规律；2.内燃机气缸压力计算的基本方法及其应用；3.内燃机气缸压力的分析及其影响因素。
3.3 计算机辅助设计1.内燃机设计软件的基本介绍及使用；2.内燃机初步设计的基本流程和方法；3.内燃机设计方案的评估和优化。
3.4 课程设计实践环节1.学生分组进行内燃机设计和实验操作；2.设计小组负责制，学生需要充分讨论，确定内燃机设计的细节和方向；3.在教师的指导下，学生进行内燃机的装配、测试和性能评估。
四、课程设计评估1.考勤：学生需按时到达实验室进行实验操作，旷课行为不得出现；2.内燃机设计文档：学生需要按照教师要求，撰写和提交内燃机设计文档和实验报告；3.内燃机性能评估：教师将根据内燃机性能评估结果，对学生的设计和操作能力进行评估；4.问答答题：在实验操作的过程中，学生需要回答教师的问答题，并对实验过程中的出现的问题予以解答。
内燃机原理课程设计
内燃机原理课程设计简介内燃机是一种将燃料与空气混合后在气缸内燃烧产生高温高压气体，利用其能量向外部做功的能量转换装置。
内燃机是现代交通工具和机械制造等领域中不可或缺的动力来源。
本次课程设计将深入学习内燃机的工作原理，设计一款自己的简易内燃机，并利用3D打印进行制作。
学习内容1. 内燃机的分类内燃机按工作循环类型不同，可以分为两类：往复式内燃机和旋转式内燃机。
其中，往复式内燃机包括四冲程汽油机和柴油机，旋转式内燃机包括涡轮喷气发动机和涡轮螺旋桨发动机。
2. 内燃机的工作原理（1）四冲程汽油机原理四冲程汽油机包括四个冲程：进气、压缩、燃烧和排气，是一种常见的汽车引擎类型。
进气冲程中，汽缸内的活塞由上往下移动，吸入燃油和空气混合物；压缩冲程中，活塞向上移动，将混合物压缩至较小体积；燃烧冲程中，火花塞产生火花，引燃混合物，产生高温高压气体，推动活塞向下运动；排气冲程中，活塞再次向上移动，以排出废气。
（2）柴油机原理柴油机是利用柴油燃料进行燃烧的内燃机，其工作原理与汽油机类似，但压缩比更高，通过高温高压气体将燃油喷入气缸，实现点燃燃料的过程。
柴油机的燃油效率和经济性较高，常用于大型工业用途。
3. 内燃机的设计与制作根据学习所得的内燃机原理知识，我们将设计一款简易的内燃机，并利用3D 打印进行制作。
设计过程中需要考虑内燃机结构、燃料选择、点火系统等问题，并对设计方案进行实验验证，检验内燃机的功率和效率。
实验过程1. 设计内燃机根据上述内燃机原理，设计一款自己的内燃机，并绘制出其制图。
在设计过程中要考虑燃烧室、进气和排气系统、点火系统、气缸体等部件的设计。
2. 制作3D模型利用设计图纸进行3D模型制作，使用3D打印技术进行制造。
3. 进行实验验证将制造出的内燃机连接有功率分析仪和扭矩计，对其性能进行测试，检验其功率和效率。
根据测试结果进行数据分析和结论得出。
结论在本次课程设计中，我们深入学习了内燃机的工作原理和分类，并设计了一款自己的内燃机并进行了3D打印制作。
大学内燃机课程设计
大学内燃机课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能掌握内燃机的基本结构、工作原理及性能评价指标，理解内燃机的发展历程和未来趋势。
2. 学生能了解内燃机的燃烧过程、传热过程和排放污染物形成机制，掌握内燃机排放控制技术。
技能目标：1. 学生具备运用所学知识对内燃机故障进行诊断与排除的能力，提高实际操作技能。
2. 学生能够运用内燃机性能计算方法，对内燃机性能进行优化，提高燃油经济性和动力性能。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习内燃机课程，培养对机械工程领域的兴趣和热情，增强对内燃机行业的责任感。
2. 学生能够树立节能、环保意识，关注内燃机排放问题，积极参与内燃机的技术创新和改进。
课程性质：本课程为专业核心课程，旨在培养学生具备扎实的内燃机理论基础，提高实际工程应用能力。
学生特点：大学本科二年级学生，已具备一定的机械工程基础知识，对内燃机有一定了解，但缺乏深入的理论和实践经验。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，充分调动学生的主观能动性，提高学生的动手能力和创新能力。
通过本课程的学习，使学生具备内燃机领域的基本知识和技能，为后续相关课程的学习和工程实践打下坚实基础。
二、教学内容1. 内燃机的基本结构及工作原理：包括内燃机的类型、构造、工作循环、燃烧过程等，参考教材第一章内容。
2. 内燃机性能评价与优化：介绍内燃机的性能指标、性能计算方法，探讨性能优化策略，结合教材第二章内容。
3. 内燃机的燃烧与传热过程：分析燃烧室内的燃烧现象、传热规律，涉及教材第三章内容。
4. 内燃机排放污染物与控制技术：讲解排放污染物的形成机制、影响因素及控制技术，参考教材第四章内容。
5. 内燃机故障诊断与维修：介绍内燃机常见故障类型、诊断方法以及维修技术，结合教材第五章内容。
6. 内燃机的节能与环保技术：探讨内燃机的节能措施、环保技术及其发展趋势，涉及教材第六章内容。
教学进度安排：1. 第1-2周：内燃机的基本结构及工作原理2. 第3-4周：内燃机性能评价与优化3. 第5-6周：内燃机的燃烧与传热过程4. 第7-8周：内燃机排放污染物与控制技术5. 第9-10周：内燃机故障诊断与维修6. 第11-12周：内燃机的节能与环保技术教学内容确保科学性和系统性，结合教材章节组织教学，注重理论与实践相结合，提高学生的内燃机领域专业素养。
内燃机机构课程设计
内燃机机构课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解内燃机的类型、工作原理及主要组成部分，掌握内燃机的热力学基本概念。
2. 学生能描述内燃机的吸气、压缩、做功和排气四个冲程的过程及其作用。
3. 学生了解内燃机的燃油供给系统、点火系统和冷却系统等主要辅助系统的功能。
技能目标：1. 学生能够通过模型或实物操作，掌握内燃机的组装和拆卸技巧。
2. 学生能够运用所学的知识，分析内燃机性能参数，进行简单的故障判断。
3. 学生能够设计简单的内燃机实验，收集和分析数据，得出合理的结论。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对内燃机及机械工程领域的兴趣，激发学生探究精神和创新意识。
2. 增强学生的环保意识，认识到内燃机在环境保护和能源利用方面的重要性。
3. 培养学生团队合作精神，学会在小组讨论和实践中相互尊重、支持和学习。
课程性质：本课程为工程技术类课程，以理论教学和实践操作相结合的方式进行。
学生特点：学生为八年级学生，具备一定的物理知识和动手能力，对新鲜事物充满好奇心。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，充分调动学生的主观能动性，培养其独立思考和解决问题的能力。
通过分解课程目标为具体的学习成果，使学生在掌握知识的同时，提升技能和情感态度价值观。
二、教学内容1. 内燃机的类型及工作原理：介绍汽油机、柴油机等常见内燃机的特点，讲解内燃机的四个冲程及其工作原理。
教材章节：第一章 内燃机概述。
2. 内燃机的组成与结构：详细讲解内燃机的各个组成部分，如气缸、活塞、曲轴、连杆等，并分析其作用。
教材章节：第二章 内燃机的结构。
3. 内燃机的辅助系统：介绍燃油供给系统、点火系统、冷却系统等辅助系统的作用和原理。
教材章节：第三章 内燃机的辅助系统。
4. 内燃机的组装与拆卸：指导学生进行内燃机的组装和拆卸实践，掌握相关技巧。
教材章节：第四章 内燃机的组装与拆卸。
5. 内燃机的性能参数与故障判断：分析内燃机的功率、燃油消耗率等性能参数，学习简单的故障判断方法。
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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=
2、四缸机曲轴主轴承极坐标图，主轴颈极坐标图
主轴颈负荷：2
2zy zx z F F F +=
主轴承负荷：
q zx F F =t zy F F =zx
zy z F F arctan
=αz e F F -=︒++=180αααz e )sin(e e ex F F α=)
cos(e e ey F F α=。