内燃机课程设计
课程设计内燃机
课程设计内燃机一、教学目标本章节的教学目标为：知识目标：使学生掌握内燃机的基本原理、结构及其工作过程；理解内燃机的分类、性能指标及其应用；了解内燃机的发展历程和未来趋势。
技能目标：培养学生运用内燃机知识解决实际问题的能力；训练学生进行内燃机实验操作和数据分析的能力；提高学生运用科学思维方法进行创新的能力。
情感态度价值观目标：培养学生对内燃机技术的兴趣和好奇心，激发学生投身于内燃机研究和发展的热情；培养学生具备良好的科学道德，关注环境保护和可持续发展。
二、教学内容本章节的教学内容为：1.内燃机的基本原理：介绍内燃机的定义、工作原理及其与热机的区别。
2.内燃机的结构与工作过程：讲解内燃机的四大组成部分——气缸、活塞、曲轴和飞轮，以及内燃机的工作循环。
3.内燃机的分类与性能指标：介绍不同类型的内燃机，如汽油机、柴油机等，并讲解其性能指标，如功率、效率等。
4.内燃机的应用：探讨内燃机在汽车、船舶、航空等领域的应用及其对现代社会的影响。
5.内燃机的发展历程与未来趋势：回顾内燃机的发展历程，展望未来内燃机技术的发展趋势。
三、教学方法本章节的教学方法为：1.讲授法：教师讲解内燃机的基本原理、结构、分类及其性能指标。
2.讨论法：学生分组讨论内燃机的应用和发展趋势，分享讨论成果。
3.案例分析法：分析具体内燃机故障案例，培养学生解决实际问题的能力。
4.实验法：学生动手进行内燃机实验，观察实验现象，验证理论知识。
四、教学资源本章节的教学资源包括：1.教材：选用权威、实用的内燃机教材，为学生提供系统、科学的知识体系。
2.参考书：提供相关领域的参考书籍，丰富学生的知识视野。
3.多媒体资料：制作精美的PPT、视频等多媒体资料，提高学生的学习兴趣。
4.实验设备：准备内燃机实验设备，为学生提供实践操作的机会。
五、教学评估本章节的教学评估方式包括：1.平时表现：评估学生在课堂上的参与度、提问回答、小组讨论等，以了解学生的学习态度和兴趣。
《内燃机》物理教案
《内燃机》物理教案一、教学目标1. 让学生了解内燃机的构造和工作原理。
2. 使学生掌握内燃机的四个冲程及能量转化过程。
3. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
二、教学重点与难点1. 重点：内燃机的构造、工作原理及四个冲程。
2. 难点：内燃机能量转化过程的理解。
三、教学方法1. 采用问题驱动法，引导学生探究内燃机的奥秘。
2. 利用多媒体演示，增强学生对内燃机工作原理的直观感受。
3. 结合实际例子，培养学生的实践能力。
四、教学准备1. 内燃机模型或图片。
2. 多媒体教学设备。
3. 相关实践例子。
五、教学过程1. 导入新课通过展示内燃机模型或图片，引导学生关注内燃机，激发学生学习兴趣。
提问：“你们知道内燃机是什么吗？它有什么作用？”2. 探究内燃机的构造提问：“内燃机有哪些组成部分？它们各自有什么作用？”组织学生分组讨论，并展示讨论结果。
3. 学习内燃机的工作原理讲解内燃机的四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
并通过多媒体演示，让学生直观地感受内燃机的工作过程。
4. 能量转化过程分析提问：“在内燃机的四个冲程中，能量是如何转化的？”引导学生根据内燃机工作原理进行思考，并回答问题。
5. 实际例子分析给出一个内燃机在实际应用中的例子，如汽车、摩托车等，让学生分析内燃机在这些设备中的作用。
6. 课堂小结总结本节课所学内容，强调内燃机的构造、工作原理及四个冲程。
7. 布置作业设计一些有关内燃机的练习题，巩固所学知识。
8. 课后反思教师在课后对教学情况进行反思，针对学生的掌握情况，调整教学策略，为下一节课做好准备。
六、教学拓展1. 介绍内燃机的种类及其应用领域，如汽油机、柴油机、火箭发动机等。
2. 探讨内燃机的工作效率及其影响因素。
七、实践环节1. 安排学生参观内燃机实验室，近距离观察内燃机的工作过程。
2. 让学生动手拆解内燃机模型，加深对内燃机内部结构的理解。
八、课堂讨论1. 讨论内燃机在工作过程中可能遇到的问题，如磨损、积碳等。
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。
内燃机设计课程设计
内燃机设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解内燃机的基本结构和工作原理；2. 掌握内燃机设计的基本要求和关键技术；3. 了解内燃机发展历程及未来发展趋势；4. 掌握内燃机性能评价的主要指标。
技能目标：1. 能够运用所学知识进行内燃机设计方案的分析与比较；2. 能够独立完成内燃机主要部件的设计与计算；3. 能够运用CAD软件进行内燃机零部件的绘制；4. 能够撰写内燃机设计报告并进行展示。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对内燃机设计及制造工艺的热爱，增强职业素养；2. 培养学生团队协作精神，提高沟通与表达能力；3. 增强学生环保意识，关注内燃机排放及能源问题；4. 激发学生创新意识，培养敢于挑战、勇攀科技高峰的精神。
课程性质分析：本课程为高年级专业课，要求学生具备一定的机械基础知识和工程实践能力。
学生特点分析：学生具备一定的自主学习能力和团队合作意识，对内燃机设计有一定了解，但实践能力有待提高。
教学要求：结合课程特点和学生实际，注重理论与实践相结合，提高学生的动手能力和创新能力。
通过课程学习，使学生能够达到上述具体的学习成果。
二、教学内容1. 内燃机基本原理：讲解内燃机的四大冲程、燃烧过程、能量转换等基本原理，对应教材第一章内容。
2. 内燃机结构设计：介绍内燃机主要部件的结构设计，包括气缸、活塞、连杆、曲轴、配气机构等，对应教材第二章内容。
3. 内燃机性能评价：分析内燃机的性能指标，如功率、扭矩、燃油消耗率等，以及影响性能的因素，对应教材第三章内容。
4. 内燃机设计方法：讲解内燃机设计的基本流程、设计方法和设计规范，对应教材第四章内容。
5. 内燃机零部件设计与计算：深入探讨内燃机主要零部件的设计与计算方法，包括强度计算、刚度计算等，对应教材第五章内容。
6. 内燃机CAD软件应用：教授CAD软件在内燃机设计中的应用，如二维绘图、三维建模、装配体设计等，对应教材第六章内容。
7. 内燃机设计实例分析：分析典型内燃机设计案例，使学生掌握实际设计过程中的关键技术，对应教材第七章内容。
内燃机设计课程设计
良好：设计计算正确,参数选择合理,图面整洁且符合制图规范。运动分析合理，计算结果较精确。在计算与运动分析中尚有一定不足，但不是主要问题。
中：设计计算及参数选择基本正确,但存在某些缺点，图面一般，基本上符合制图规范。计算结果精度一般,运动分析方面尚存在某些问题。
：主轴承负荷大小( =1,2，……， ＋1)
:主轴承负荷在固定于该主轴承上的坐标系(坐标系的定义见下文）内的角度( ＝1，２,……， +1）
：主轴颈负荷大小（ =１，2,……， +1)
：主轴颈负荷在固定于曲轴上的坐标系内的角度（ =1,２，……， +1）
三、课程设计的任务
完成目标要求的全部仿真程序的编制,并就结果进行分析
四、课程设计的进度
课程设计时间为3周（按1５天计算）,进程安排大体如下:
1.1LaｂＶＩEW学习-4天（２006年2月21日－2006年2月２４日）
1.2阅读设计说明书,熟悉设计内容与过程，明确所需已知条件与设计目标－２天(2０0６年2月25日-2006年2月26日)
1.3清理编程计算的思路,绘出程序流程图,找出难点-1天(2006年2月2７日)
优秀：设计计算正确,完全独立完成编程任务;说明书写工整,图面整洁且文字、图片、公式符号规范;运动分析合理，计算结果精确,仿真结果分析透彻，善于独立思考,并有独到之处。允许有微小的毛病和不足存在。
良好：设计计算正确,基本独立完成编程任务;运动分析合理,计算结果较精确;结果分析有一定深度;在计算与运动分析中尚有一定不足，但不是主要问题。
内燃机设计课程设计
目录一柴油机基本参数选定 (2)1．1柴油机设计指示 (2)1．2柴油机基本结构参数选用 (2)二近似热计算 (3)2.1燃料燃烧热化学计算 (3)2.2换气过程计算 (3)2.3压缩过程计算 (4)2.4燃烧过程计算 (4)2.5膨胀过程计算 (7)2.6示功图绘制 (7)2.7柴油机性能指标计算 (8)三连杆尺寸的确定、建模以及制图 (8)四动力计算 (10)4.1 活塞位移、速度、加速度 (10)4.2 活塞连杆作用力分析 (11)4.3 曲柄销载荷和连杆轴承载荷 (12)参考文献 (13)附表 (13)一、柴油机基本参数选定1.1、 柴油机设计指示1、功率Pe有效功率是柴油机基本性能指标。
Pe 由柴油机的用途选定，任务书指定所需柴油机有效功率Pe 为66.2KW 。
2、转速n转速的选用既要考虑被柴油机驱动的工作机械的需要，也要考虑转速对柴油机自身工作的影响。
本设计中的柴油机为1050rpm 。
3、冲程数τ本设计的柴油机采用四冲程，即τ=4. 4、平均有效压力Pem平均有效压力Pem 表示每一工作循环中单位气缸工作容积所做的有效功，是柴油机的强化指标之一。
查表去本柴油机的Pem=0.61Mpa 5、有效燃油消耗率be这是柴油机最重要的经济性指标。
影响柴油机经济性的因素很多，在设计中要仔细分析。
四冲程非增压柴油机215[g/(kw ·h)]～285[g/(kw ·h)]。
6、可靠性和寿命可靠性和寿命是车用柴油机的基本要求之一，设计时必须提出具体指标，但本课程设计从略。
此外，设计指标还可能包括造价、排污、噪声等方面的因素。
1.2、柴油机基本结构参数选用由有效功率计算公式：τ30e nV i P P s em ⨯⨯⨯=可知由于Pe 、Pem 、n 、τ已选定，则柴油机的总排量s V i ⨯=12.4，下一步应选定柴油机的基本结构参数：气缸直径d 、活塞行程S 、缸数i 及其它一些参数。
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。
内燃机学第三版课程设计
内燃机学第三版课程设计一、课程设计目标及内容1.1 课程设计目标《内燃机学》是机械工程专业的重要课程之一，其主要包括燃烧理论、热力循环、机构运动、气缸和活塞、曲轴系统、气门系统、滑动轮、燃油系统、点火和燃油喷射等内容。
本次课程设计的目标是帮助学生更好地理解内燃机工作原理、热力循环等知识，加深掌握内燃机的结构和特性，培养学生的实际操作和实验分析能力。
1.2 课程设计内容本次课程设计主要包括以下内容：1.内燃机元件测量设计2.制作内燃机曲轴动平衡装置3.燃油系统检测与实验4.点火系统调试与实验5.内燃机基本参数测试与分析二、课程设计方案2.1 实验设备准备1.双缸四冲程内燃机2.曲轴平衡器3.手动油泵装置4.点火灯和高压电缆5.学生实验室仪表2.2 实验流程2.2.1 内燃机元件测量设计1.授课教师向学生介绍实验原理和要求2.学生根据教师要求，选择测量工具和时间，进行内燃机元件测量设计3.学生根据测量数据，进行数据分析和处理2.2.2 制作内燃机曲轴动平衡装置1.授课教师向学生介绍实验原理和要求2.学生根据教师要求，选择工具和材料，进行内燃机曲轴动平衡装置制作3.学生根据制作步骤和要求，进行实验操作和数据分析2.2.3 燃油系统检测与实验1.授课教师向学生介绍实验原理和要求2.学生根据教师要求，进行燃油系统检测和调试3.学生对实验数据进行分析和总结，排除实验误差2.2.4 点火系统调试与实验1.授课教师向学生介绍实验原理和要求2.学生根据教师要求，进行点火系统调试和实验3.对实验数据进行分析和处理2.2.5 内燃机基本参数测试与分析1.授课教师向学生介绍实验原理和要求2.学生根据教师要求，选择实验工具和时间，进行内燃机基本参数测试3.学生根据测量数据，进行数据分析和处理三、课程设计总结本次《内燃机学》第三版课程设计以实际操作为基础，结合理论分析，充分培养和发挥学生的实验分析能力和实际操作能力，使学生更好地掌握和理解内燃机工作原理、特性和性能参数，对内燃机领域的专业知识有更深刻的理解和掌握，为学生未来的学习和工作打下良好的基础。
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中南大学课题设计说明书课题________内燃机课程设计______学院______能源科学与工程学院___学生姓名______学号______专业班级___ _________ 指导教师_______ ___________2012年9月10日内燃机课程设计任务书一、题目：柴油机热力设计二、给定参数：1．活塞排量： 1.5L2．柴油重量成分：Ｃ＝0.870，H=0.126，O=0.004。
3．柴油的低位发热值：H=42860kJ/kg。
u三、设计内容1．方案选择及总体设计（确定主要性能参数和结构参数）。
2．工作循环计算（包括最低转速、最大扭矩、最大功率、最高速度工况）与示功图。
3．热平衡计算与热平衡图。
4．外特性计算与外特性曲线图。
5．绘制曲轴零件图（A1）。
四、设计要求1．编写设计计算说明书一份，1.2万字左右（20～25页）。
2．用计算机书写文本，用AutoCAD绘图。
3．公式要有出处，符号要有说明。
2方案选择及总体设计根据不同方案优缺点的比较，确定所设计的柴油机的冲程数、汽缸数，气缸排列方式、发火次序，压缩比及增压形式、燃烧室形状、燃油喷射系统，设定额定转速、曲柄半径与连杆长度比、缸径、行程，因此得到活塞平均速度、缸心距。
再对发动机的这个布置进行总体设计，包括凸轮轴，水泵，机油泵，齿轮传动机构，进气管的布置。
2.1柴油机主要参数的确定（1）冲程数的选择二冲程柴油机与四冲程柴油机相比，主要有以下优缺点：①二冲程柴油机的热负荷较高，特别是活塞组的热负荷较高（活塞顶的平均温度比四冲程柴油机高约50-60℃），而且气缸内压力总是大于一个大气压，使活塞环在换槽中活动性较少，积碳不易排除，容易使活塞环失去工作能力；由于在轴承上的负荷是单方向的，这对润滑不利。
使二冲程柴油机的可靠性与使用寿命不如四冲程柴油机。
②换气质量较差，使燃烧条件变差，同时带动换气泵也需要消耗一部分功率，因此燃油经济性比较差。
③二冲程柴油机热负荷较高，因而对机油质量要求也较高；由于机油容易串入扫气孔和排气孔边缘，随气流进入气缸燃烧或从进气管派出，因此，机油的消耗率较大。
④高压泵和喷油嘴的工作较繁重，寿命较短。
此外，二冲程柴油机的噪声、排放污染等都比四冲程柴油机严重，而且比较烧机油。
市场上车用柴油机绝大多数采用四冲程的设计方式。
本设计中选取四冲程柴油机（τ=4）。
（2）气缸数和布置方式的选择发动机气缸数和气缸布置方式，对其外形尺寸、平衡性和制造成本等都有很大影响。
汽车发动机是按发动机排量分等级的，例如1L、2L、2﹒5L等指的就是发动机的排量。
由于发动机排量等于气缸的排量与气缸数的乘积，而气缸排量又是活塞顶面面积与发动机活塞行程的乘积，所以，在发动机排量相等的条件下，气缸数越多，每一缸的尺寸就越小，零件尺寸也越小。
在给定的功率要求下，如果平均有效压力和活塞平均速度不变，则内燃及的升功率将与缸数的平方根成正比。
也就是说，多缸发动机比较紧凑轻巧，往复质量平衡性较好，转矩均匀性得到改善，使多缸发动机运转平顺，而且启动容易，加速响应特性好。
同时发动机转速也可以搞些，升功率也提高，但是，随着缸数的增加，发动机零件数量增加，结构复杂，可靠度下降，质量和尺寸相对增大，制造成本相应提高。
汽车发动机的气缸数量有2缸、3缸、4缸、5缸、6缸、8缸、12缸等，其中3、4、6、8缸为最多。
对于发动机来说，一般采用两种气缸排列方式，一种是气缸成一字形排列，称为单列式发动机，亦称L型。
其特点是结构简单，可以使用一个整体式气缸，单列式发动机是气缸直立的（亦称直列式发动机）；也可以是斜置的（亦称斜置式或卧式发动机）。
发动机中气缸直立斜置的用的较多。
另外一种气缸排列方式是两列气缸成V形布置的V型发动机[i]。
本次设计采用4缸直列式内燃机。
（3）压缩比压缩比直接影响柴油机的性能、机械负荷、启动性能以及主要零件的结构尺寸。
在一定范围内，汽油机的热效率随压缩比的增加而提高，增大压缩比也可使柴油机的启动性能活得改善。
但压缩比的提高将使气缸最高爆发压力相应上升，机械负荷增加，对柴油机的使用寿命有影响。
压缩比是另一个影响燃烧相位较大的因素，改变压缩比可以改变混合气体的密度和压力，从而对其自燃温度产生影响。
改变压缩比的主要方法是调整调整燃烧室容积、工作容积和改变配气相位。
在利用可变压缩比控制HCCI（均质充量压缩着火）方面，Lund技术学院实验结果表明，压缩比对燃烧效率的影响很大，压缩比增加则热效率增加，而燃烧效率减小，导致热效率增加量的减少，研究还发现，高压缩比可替代进气预热。
当压缩比高达17：1时，绝对有效率上升，NOX 排放下降，但是因为反应时间缩短，CO排放增加。
随着压缩比提高，稳定HCCI 燃烧所需的热EGR率降低，因此用冷EGR 配合高压缩比可以控制燃烧速度，从而扩大ＨＣＣＩ运转工况范围[ii],选择最佳压缩比应综合分析燃烧室的形式、热效率、启动性能和机械负荷等各方面的影响。
本设计取压缩比ε值为16，涡轮增压中冷。
（４）发动机额定转速转速对柴油机性能和结构影响很大，且其范围十分宽广1000-6000 rpm）。
各种类型柴油机的使用转速范围亦不同。
转速提高可使柴油机体积小、重量轻和功率大。
但转速提高后，摩擦功率和噪声急剧增加，运动件惯性力大，给燃烧过程的组织增加困难，从而影响柴油机的经济性、可靠性和使用寿命[iii]。
目前车用汽油机的转速达到5000-6000ｒｐｍ，而车用柴油机的转速为2000-4000 rpm。
本设计选用的柴油机的额定转速为3000 rpm。
（５）行程及其与缸径的比值行程S及其与缸径D的比值S/D是对柴油机结构和性能有重大影响的参数。
合理的选择S/D应考虑以下因素：①用较小的S/D，可减小柴油机的高度、宽度和重量。
②S/D减小时，柴油机的转速可增加，提高了柴油机的升功率，但增加了运动件的惯性力和柴油机的噪声。
③S/D比值过小，特别是对直喷式燃烧室的柴油机，为保持一定的压缩比以及燃烧室容积与压缩容积比值，必将使活塞与气缸盖需要更小的间隙，这就增加制造上的困难。
如间隙不能保证，将使发动机各项性能指标难以达到[i]。
一般汽车用Ｖ型柴油机大多选用较小的S/D值，直列式采用较大的S/D值；即使柴油机型号相同时，行程比也有长短，以满足不同用途的需要。
目前，车用汽油机的S/D值多数在0.9-1.1之间，而这用柴油机的S/D值多数在1.0-1.2之间[iii]。
本次设计选取行程缸径比S/D＝1.1。
（６）缸径Ｄ和行程Ｓ由排量1.5L，而本设计气缸数为４，可知每缸工作容积ＶＳ＝0.375L；而由S/D＝1.1得S＝1.1D。
由Ｖ＝πＤ２ｓ４可计算得D＝75.83mm，S＝83.30mm，圆整得D＝75mm，S＝83mm。
（７）活塞平均速度活塞平均速度Ｃｍ是表征柴油机高速性和强化程度的一项主要指标，对柴油机总体设计和主要零件结构形式影响很大。
在功率给定以后，若平均有效压力、活塞行程和缸数维持不变，提高活塞平均速度可使气缸直径减小，柴油机体积减小、重量轻[iv]。
在活塞行程Ｓ确定之后，活塞平均速度Ｃｍ可由公式Ｃｍ＝Ｓ×ｎ３０×１０−３（ｍ／ｓ），求得，设计活塞平均速度Ｃｍ＝8.3 ｍ／ｓ。
提高活塞平均速度受到下列因素的限制：提高活塞平均速度后，使运动件的惯性力增大，同时活塞、缸套和汽缸盖的热负荷也相应增加。
提高活塞平均速度使柴油机零件的磨损加快，缩短了柴油机的大修期。
活塞平均速度的提高，使摩擦功率迅速增加，机械效率降低，燃油消耗率升高。
进、排气阻力随活塞平均速度的提高而增加，使充气效率降低。
随着活塞平均速度的提高，柴油机的平衡、振动和噪声等问题突出[ii]。
（8）曲柄半径与连杆长度比曲柄半径与连杆长度比，即λ=Rl,是一项确定连杆长度的重要参数，行程S 确定后，选择λ值主要考虑一下因素：选择较大的λ值，使连杆短、重量轻，往复和离心质量小，有利于柴油机高速化，并可降低直列式柴油机的高度，减轻了柴油机的重量。
较大的λ值，虽缩短了连杆长度，但增加连杆摆角和活塞侧压力，对缸套磨损不利。
在选择连杆长度时，要保证在上止点时不与曲轴平衡块相碰，活塞在上止点时曲柄不与缸套相碰[iii]。
小型高速柴油机λ值较高，一般为0.28-0.31，以适应高速比的需求[i]。
本设计取用的λ值为0.31。
由活塞行程S可知曲柄半径R=S2=41.5mm，可知连杆长度l=Rλ=480.31≈138mm。
（9）发火次序的选择柴油机的发火次序与柴油机运转的均匀性、主轴承和连杆轴承的负荷、轴系的扭振性能有密切关系。
选择发火次序时，主要考虑以下因素：①使连续做功的两缸尽可能远，以减轻主轴承的的载荷，同时避免进气行程中可能发生的抢气现象。
②做功间隔应力求均匀，也就是说，在发动机完成一个工作循环的曲轴转角内，每个气缸都都应发火做功一次，而且各缸的间隔时间应力求均匀[iv]。
本设计选择的发火次序为：1-3-4-2。
（1/）燃油系统和燃油室的选择燃烧室的选型不仅关系到整机的性能指标，而且在很大程度也决定了汽缸盖和活塞顶的结构。
燃烧室选型的主要依据是缸径、转速及使用要求，并充分考虑当前的制造和使用维护水平。
不同的燃烧室适用不同的缸径和转速，只有在它的适用范围内，其优点才能充分发挥出来。
直喷式柴油机具有节约燃油的突出特点，所以直喷式燃油室在高速柴油机上应用日益广泛，并逐渐向小排量的方向发展[ii]。
本设计用高压共轨直喷式有涡流的深坑型燃烧室。
2.2柴油机的总体布置（1）柴油机总体布置的一般要求：①布置紧凑，外形尺寸小，外观整齐，外接管路尽量较小。
②经常需要保养的零件，如机油、燃油、空气的滤清器，以及常用的机油加油口、放水阀和机油油尺等。
对经常检查调整的气门间隙和喷油提前角等有关零部件应考虑到调整和拆装方便。
③应满足用户对柴油机配套所提出的各项合理要求。
各种用途汽油机的总体布置，首先应满足主要用途的配套要求，还要考虑到变形机型的有关问题。
④具有良好的加工和装配工艺性。
⑤柴油机起吊、存放和安装方便[iv]。
（2）柴油机的总体布置：①凸轮轴的布置直列式柴油机凸轮轴的横向位置，在不与曲柄连杆机构相碰的条件下，应尽可能的靠近气缸中心线，以求得柴油机的最小宽度。
本设计采用双顶置式布置方式，凸轮轴在汽缸盖上部，直接驱动气门，其配气结构质量最小，适用于高速柴油机。
②喷油泵的布置本设计采用一只整体泵，布置在柴油机的侧面，喷油器和喷油泵布置在同侧，且布置在靠人行道一边，缩短高压油管的长度，也便于保养。
③齿轮传动机构的布置由于传动齿轮布置在自由端的优点是曲轴前轴直径小，齿轮尺寸也较小，拆装方便，便于维护保养，多用于中小功率柴油机。
故本设计采用此种布置方式。
④机油泵的位置机油泵的布置与其传动方式、机油管路布置以及柴油机的用途有关。