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 曲柄滑块机构得运动分析……………………………… ７
3、2 齿轮机构得设计……………………………………………
１1
3、２、1 齿轮传动类型得选择……………………………………
12
3、2、2 齿轮传动主要参数及几何尺寸得计算…………………
13
3、3 凸轮机构得设计 (13)
3、3、1 从动件位移曲线得绘制 (14)
３、３、2 凸轮机构基本尺寸得确定………………………………1５
3、3、3 凸轮轮廓曲线得设计 (1)
６
第四部分设计总结 (18)
第五部分参考文献 (20)
第六部分图纸 (2)
１
第一部分绪论
1、本课程设计主要内容就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、内燃机就是一种动力机械，它就是通过使燃料在机器内部燃烧,并将其放出得热能直接转换为动力得热力发动机。通常所说得内燃机就是指活塞式内燃机。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与空气混合，在其气缸内燃烧,释放出得热能就是气缸内产生高温高压得燃气。燃气膨胀推动活塞做功。再通过曲柄连杆机构或其她机构将机械功输出，驱动从动机械工作。内燃机得工作循环由进气、压缩、燃烧与膨胀、排气等过程组成。这些过程中只有膨胀过程就是对外做功得过程。其她过程都就是为更好得实现做功过程而需要得过程。四冲程就是指在进气、压缩、膨胀与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;膨胀行程就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。
第二部分课题题目及主要技术参数说明
2、1 课题题目
单缸四冲程内燃机机构设计及其运动分析
图2-1内燃机机构简图
2、2机构简介
内燃机就是一种动力机械,它就是通过使燃料在机器内部燃烧,并将其放出得热能直接转换为动力得热力发动机。
广义上得内燃机不仅包括往复活塞式内燃机、旋转活塞式发动机与自由活塞式发动机，也包括旋转叶轮式得燃气轮机、喷气式发动机等，但通常所说得内燃机就是指活塞式内燃机。
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与空气混合，在其气缸内燃烧,释放出得热能使气缸内产生高温高压得燃气。燃气膨胀推动活塞作功，再通过曲柄连杆机构或其她机构将机械功输出,驱动从动机械工作。
内燃机得工作原理:
内燃机就是将液体材料燃烧时产生得热能变成机械能得装置。往复式内燃机得主体机构为曲柄滑块机构,借气缸内得燃气压力推动活塞通过连杆而使曲柄做旋转运动。单缸四冲程内燃机,活塞在气缸内往复移动四次，即进气、压缩、膨胀、排气四个过程。完成一个工作循环,它对应着曲柄转两圈。
1、进气冲程:活塞由上死点向下移动,进气阀开,可燃气体进入缸。由于进气系统有阻力，故进气行程终了时,气缸内压力低于大气
压力。
２、压缩冲程:活塞由下死点向上移动,进气阀闭合，将缸内燃
气体压缩，压力上升。
３、膨胀冲程:活塞在上死点附近,被压缩得气体被点燃，缸内压力骤增,气体压力推动活塞向下移动,即对外做功。
４、排气冲程:活塞由下死点向上移动。 由上可知，单缸四冲程内燃机在一个工作循环中,活塞只有一个冲程做功,即曲柄两转中,只有半转就是因膨胀气体作用而被推动旋转,而其余得一转半中,借助机械得惯性来运转,因而曲柄所受驱动力就是不均匀得,其速度波动也较大,所以一般在曲柄轴上装有飞轮。
2、3 设计数据
1、曲柄滑快机构设计及其运动分析
已知;活塞冲程H ，按照行程速比系数K,偏心距e,,柄每分钟转数n1
设计数据表２
图2 曲柄位置图 机构位置分配表3 ２、齿轮机构设计
已知:齿轮齿数Ｚ1,Z2，模数m ，分度圆压力角α,齿轮为正常齿
制,在闭式润滑油池中工作。
设计数据表4
已知：从动件冲程ｈ,推程与回程得许用压力角［α] ,[α]′，
推程运动角Φ,远休止角Φｓ,回程运动角Φ′,从动件按余弦加速度
运动规律运动。
设计数据表5
3、1曲柄滑块机构设计及其运动分析
已知:活塞冲程H,按照行程速比系数Ｋ,偏心距e,,柄每分钟转数n1
3
号图纸上利用图解法作机构得两个瞬时位置得速度与加速度多边形，
并作出滑块得运动方程与位移线图
3、１、1设计曲柄滑块机构
以R，L表示曲柄、连杆得长度;e表示曲柄回转中心与滑块移动
导路中线得距离,即偏距;H表示滑块得最大行程;K为行程速比系数;
θ为极位夹角。
下图为过Ｃ1、C2、P三点所作得外接圆。半径为r,其中C1、C2垂直
Ｃ2P,∠C1 P C2=θ,Ｃ1、C2为滑块得两极限位置,A为圆上得一点,它至
C1、Ｃ2得距离为偏距e,即A为曲柄得回中心。
图３-1
设∠Ｃ2Ｃ1A=β则β描述了曲柄回转中心Ａ点得位置。为了能够满足机构连续性条件，A点只能在右图所示得Ｃ2ＡP上选取,而不能在Pt(P、t为滑块处于两极限位置C1、C2时,导路得垂线与C1C2P圆周得交点)
上选取。由已知条件可以求出曲柄与连杆得长度
:
可得R=1０6mｍ，Ｌ=４24mm,按此尺寸做得曲柄滑块得机构运动简图, 如下图
图3－2机构运动简图
3、1、2曲柄滑块机构得运动分析
1、解析法分析滑块得运动
位移分析:由上图可根据曲柄滑块简图及几何知
由于，所以,
故，则：
位移ｓ数据表
S得位置弧度Ｓ/ｍm
0 0 ５30
S
Ｓ
3００、52359９51２、４7３2 1
60 1、0４７１９8 42８、３0４3
S
2
90 1、570796 4１0、536２
S
3
Ｓ
120 2、０9４395 360、９433 4
S
150 2、6１7９94 328、87５8 5
S
１８0 3、141５９３3１8
6
２１0 3、6６5１91 328、8758 S
７
240 4、１887９36０、94３３S
８
270 4、712３89 410、5３6２S
9
3０0 5、235９88 ４2８、３043 Ｓ
1０
330 5、７59５87 512、4７32 S
1１
360 6、２８3185 ５３0 S
12
速度分析;
加速度分析;
2、图解法分析机构得二个瞬时位置
利用图解法作机构得两个瞬时位置得速度与加速度多边形
已知曲柄滑快机构得尺寸及2个位置，构件1得转速ｎ1 ,用图解法求连杆得角速度ω2及角加速度α２与滑块上C点得速度与加速度。
a曲柄位置;
(1）曲柄位置为１５0°位置图取
l
μ=5（mm/ｍm）
图3-3曲柄位置图=15０。
（2）速度多边形图
由已知w1=2πn=６8ｒａd/s
V A=w1R＝68ｒaｄ／s?0、10６m
=7、２08ｍ/s
取
v
μ=0、1(ｍ／s/mm）
由
方向√√ √
大小? √？
速度多边形如下图
图3－4 速度多边形图
由图可知4、105m／ｓ
=5、86ｍ／s
(3)加速度多边形图
加速度多边形如下图:
图3-5加速度多边形图
＝490、1４４(m ／
s)
=80、98(m ／ｓ)
取a μ＝2１、26(m/ｓ2/ｍm ）
方向 √ √ ０ √ √
大小 ？ √ 0 √ ? 可知
＝21、2６?
２5
=５31、5 m/s 2
b ，曲柄位置为２７０°
１)曲柄位置为２7０°位置图
3-6曲柄位置图
同理 l μ=5(ｍm/ｍm),v μ=0、1(m ／s/m ｍ),a μ=２1、26(m/s 2
/ｍm)
(２)速度多边形图
速度多边形如下图
图３-7速度多边形图
由图可知:
=０
= V Ａ =７、２０８
m ／ｓ
(3)加速度多边形图
加速度多边形如下图
图３-8
加速度多边形图
方向√ √ ０√√
大小？√ 0
√？
= 2１、２6 1４
＝297、64 m／s
３、２齿轮机构得设计?
已知:齿轮齿数Z１,Z２，模数m,分度圆压力角α,齿轮为正常齿制,在闭式润滑油池中工作。
设计内容齿轮机构设计
符号Z１Z2 ｉｍ a
数据15 ４5 ４
３.２.1 齿轮传动类型得选择
由最小变位系数,其中ｚmｉn=1７则有；
选择等变位齿轮传动则：
x1＝-x2
x1+ｘ２=0
取x1=0、１１８x2=－０、11８
x１+x2=0,且ｘ1＝－ｘ2≠0。此类齿轮传动称为等变位传动。由于x1＋x2=0,故
α’＝α, a’＝a ,y=0，△ｙ＝0
即其啮合角等于分度圆压力角,中心距等于标准中心距,节圆与分度圆重合，齿顶圆不需要降低。
对于等变位齿轮传动,为有利于强度得提高，小齿轮应采用正变位,大齿轮采用负变位,使大、小齿轮得强度趋于接近，从而使齿轮得承载能力提高。
３．2.2 齿轮传动主要参数及几何尺寸得计算
已知:齿轮齿数Z１=15,Z2=4５，模数ｍ=4,分度圆压力角α=20。,齿轮为正常齿制,在闭式润滑油池中工作
齿轮m=４>1，且为正常齿制故h a*=1，c＊=0、２5
由等变位齿轮传动可知α’=α=2０。 a’＝ａ=１２0
齿轮各部分尺寸
基圆齿距p
b １１、81 P
b
=ｐ cｏsα
齿厚s 6、28 ｓ=π m/２齿槽宽e 6、28 e＝π m／2 顶隙ｃ 1 c=c＊m
传动比i 3 I
12=w
1
/w
２
=z
2/z
1
=d
2
’/d
1
’
3、３凸轮机构得设计
已知：从动件冲程h,推程与回程得许用压力角[α] ,[α]′,推程运动角Φ，远休止角Φｓ，回程运动角Φ′,从动件按余弦加速度运动规律运动。
设计数据表
设计内容凸轮机构得设计
符号ｈ(mm）ΦΦs Φ′［α］[α]′
数据2５５0 10 50 30 ７５
3、3、1从动件位移曲线得绘制
从动件推杆得位移随凸轮转角δ变化得,分为四个过程分别就是:推程、远休止、回程、近休止。
从动件按余弦加速度运动规律运动,则其推程时得位移方程为:
则其回程时得位移方程为:
以从动件开始上升得点位δ=0。,s=０
据此计算得
δ(单位：。）s（δ)(单位:mｍ)
δ１7
ｓ2、４8、6 １
６、4 ２2、
６
２５2５2２、
6
16、4 8、6 ２、4 0
则从动件位移曲线图如下：
其中ｈ=２５, δ0＝50, δ01=10, δ’0=50, δ02=250
δ(单位:。)s(δ)(单位：mｍ)
图3-９位移曲线图
３、3、2凸轮机构基本尺寸得确定
根据许用压力角计算出基圆半径最小值,凸轮形状选为偏距为零且对称。如右图所示，从动件得盘型机构位于推程得某位置上,法线n—ｎ与从动件速度ｖB得夹角为轮廓在Ｂ点得压力角,P点为凸轮与从动件得相对速度瞬心。故
从而有
又由图中得三角形△BCP可得
则基圆半径得计算公式:
将Ｓ=S(δ)与α＝［α],δ=20。,
计算得出:r0≥23、3ｍm ,取r０=３5ｍm，滚子半径选取r r=5ｍm
图3－１0
3、３、2凸轮轮廓曲线得设计
根据反转法建立直角坐标系。
(１)以r0为半径作基圆取B0为从动件初始位置,自B0起沿-w方向将基圆中心角分为δ0、δ０1、δ’０、δ０２对应四段圆弧，并将δ0、δ’0对应弧进行五等分。在从动件位移曲线图上量取各相应得行程,以此为半径并分别以基圆上得1,2，……,10,11点为圆心作弧，令其与各等分点相交于B１,Ｂ2,……B10，Ｂ11点,用光滑曲线连接个点,所得封闭曲线便就是凸理论轮廓曲线。
(２) 在凸理论轮廓曲线基础上，以滚子半径为偏移量作出其等距曲线,即为滚子从动件凸轮工作轮廓曲线。
凸轮轮廓曲线如下:
图3-11
第四部分设计总结
经过几天不断得努力，身体有些疲惫，但瞧到劳动后得硕果,心中又有分喜悦。总而言之，感触良多,收获颇丰。
做机械原理课程设计就是第一次,在课程设计中充分体现从学习到运用再到实践得过程。学习重在学以致用,在实践中温习、反复、加强与提高所学得内容,使所学得内容更加扎实，融会贯通,综合运用能力也得到提升。作为大学生,要把所学得东西运用到实际生产、生活中去,设计出实用得产品，这才就是我们学习得最终目得所在。一周课程设计虽短,去过得非常忙碌充实。
一开始得时候完全没有头绪，大家集中在图书馆,翻阅了大量得资料,并就进行本课程设计时所遇到得问题进行了讨论,大部分问题得到了解决,还有不懂得向朱老师提出后都得到了详细得解答,我们总结出
此次课程设计大致可以分为三个主要阶段:产品规划阶段、方案设计阶段与技术设计阶段。值得注意得就是：机械设计过程就是一个从抽象概念到具体产品得演化过程,我们在设计过程中不断丰富与完善产品得设计信息,直到完成整个产品设计；设计过程就是一个逐步求精与细化得过程,设计初期,我们对设计对象得结构关系与参数表达往往就是模糊得,许多细节在一开始不就是很清楚，随着设计过程得深入,这些关系才逐渐清楚起来;机械设计过程就是一个不断完善得过程,各个设计阶段并非简单得安顺序进行,为了改进设计结果,经常需要在各步骤之间反复、交叉进行，指导获得满意得结果为止。获得这份拥有就是我们团队共同努力得结果。我们通过默契得配合，精细得分工,精诚得合作,不断得拼搏，共同完成了这一艰巨而又光荣得任务。
在课程设计中我深深地体会到我们学习得许多不足之处。首先学习知识太过散乱，各科内容很少有机会联系结合起来,也很少有机会让我们去实践,去把这些知识运用到一起,做成一个实际有意义得作品出来。再者我们得课程经常学完了就不管了,用不了多久就忘得一干二净,到毕业得时候甚至有些课程究竟学得什么东西都不知道。还有许多学生对实习、实验等实践性课程得不重视,只重视有考试得课程,实践严重不足,容易出现“高分低能”得现象。我们应该认真思考,树立正确得人生观、价值观，知道我们就读大学得目得,全面提升自己。
第五部分参考文献
［1] 孙恒,陈作模,葛文杰、机械原理[M］、第八版,北京:高等教育出版社，2013、
[2] 吴宗泽,罗圣国、机械设计课程设计手册［S]、第三版,北京:高等
教育出版社，２005、
[3] 王湘江，何哲明、机械原理课程设计指导书、长沙:中南大学出
版社,２01１、
[4] 陆凤仪、机械原理课程设计、北京：机械工业出版社, 20０3、［５］张展、齿轮设计与实用数据速查,机械工业出版社、
［６] 姜琪、机械运动方案及机构设计、北京:高等教育出版社、[7] 哈尔滨工业大学理论力学教研室,理论力学Ⅰ、第七版,北京:高
等数学出版社、
［8] 同济大学数学系,高等数学、第六版,北京:高等数学出版社、２007
[9] 刘鸿文,材料力学Ⅰ,第五版,北京:高等数学出版社、
［10] 杨惠英,王玉坤、机械制图、第三版，清华大学出版社、
[１1］余桂英,郭纪林、AutoCAD20０8基础教程、大连:大连理工大学出版社,2008、
第六部分图纸
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。
四冲程内燃机设计
机械原理课程设计指导书 四冲程内燃机设计 一．设计任务 1.机构设计 根据行程速比系数K及已知尺寸确定机构的主要尺寸，并绘制机构运动简图1张（A4）。 2.运动分析 图解求出连杆机构的位置、速度与加速度，绘制滑块的位移、速度与加速度曲线，完成运动分析图1张（A2）。 3.动态静力分析 通过计算和图解，求出机构中各运动副的约束反力及应加于曲柄OA的平衡M（每人负责完成5～6个位置），完成动态静力分析图1张（A1）。 力矩 b 4.计算并画出力矩变化曲线图1张（A3方格纸）。 5.计算飞轮转动惯量F J。 6.计算发动机功率。 7.用图解法设计进、排气凸轮，完成凸轮设计图1张（A3）。 8.绘制内燃机的工作循环图1张（A4）。 9.完成设计说明书（约20页）。 ●分组及组内数据见附表1； ●示功图见附表2； ●组内成员分功见附表3； ●课程设计进程表见附表4； ●四冲程内燃机中运动简图见附图1。
二．设计步骤及注意问题 1. 确定初始数据 根据分组情况（附表1），查出设计初始数据。 活塞行程 H = （mm ） 活塞直径 D= （mm ） 活塞移动导路相对于曲柄中心的距离 e= （mm ） 行程速比系数 K= 连杆重心2c 至A 点的距离 2AC l = （mm ） 曲柄重量 1Q = （N ） 连杆重量 2Q = （N ） 活塞重量 3Q = （N ） 连杆通过质心轴2c 的转动惯性半径c ρ 2c ρ= （m 2m ） 曲柄的转速 n 1= （rpm ） 发动机的许用速度不均匀系数 [δ]= 曲柄不平衡的重心到O 点的距离 OC l =OA l （mm ） 开放提前角： 进气门：-10°；排气门： -32° 齿轮参数： m =3.5（mm ）； α=20°；a h *=1；25.0*=C 2Z =' 2Z =14； 3Z ='3Z =72 ；1Z =36
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=
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 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.本课程设计主要容是单缸四冲程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. 燃机是一种动力机械，它是通过使燃料在机器部燃烧，并将其放出的热能直接转换为动力的热力发动机。通常所说的燃机是指活塞式燃机。活塞式燃机以往复活塞式最为普遍。活塞式燃机将燃料和空气混合，在其气缸燃烧，释放出的热能是气缸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。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、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。
内燃机工作过程计算指导书
. 内燃机工作过程计算 一、 内燃机实际工作过程的数值计算 1、 基本原理与公式 在推导气缸工作过程计算的基本微分方程式时，作如下的简化假定： ①不考虑气缸内各点的压力、温度和浓度的差异，并认为在进气期间，流入气缸内的空气与气缸内的残余废气实现瞬时的完全混合，缸内状态是均匀的，亦即为单区计算模型。 ②工质为理想气体，其比热、内能仅与气体的温度和气体的组成有关。 ③气体流入或流出的气流为准稳定流动。 ④不计进气系统内压力和温度波动的影响。 ⑴能量平衡方程式 根据热力学第一定律，得出能量守恒方程的一般形式如下： ()w s e B s dQ dm dm dQ d mu dW h h d d d d d d φφφφφφ =++++ m ：工质的质量 u ：工质比内能 Q B ：燃烧放出的热量 Q w ：通过系统边界传入或传出的热量 W ：作用在活塞上的机械功 m s ：通过进气阀流入气缸的质量 m e ：通过排气阀流出气缸的质量 h s 和h ：分别为进气阀前和气缸内气体的比焓
()(,).1() ()w s e B s d mu du dm m u d d d u f T du u dT u d d T d d dQ dm dm dQ dT dV dm u d p h h u m u d d d d d d d d m T φφφλλφφλφ λ φφφφφφφλφ=+=??∴ =+ ???∴=+-++--???Q Q ⑵质量平衡方程式 通过系统边界的质量有：喷入气缸的瞬时燃油质量B m 、流入气缸的气体质量s m 及流出气缸的气体质量e m ，质量平衡的微分方程可写为： s e B dm dm dm dm d d d d φφφφ =++ ⑶气体状态方程式 pV mRT = ⑷气缸工作容积 21[1cos (121(sin 2180 h s h s V V V dV d φελπφλφ= +-+-=+ h V 气缸工作容积（3m ） V 气缸瞬时容积（3m ） s λ 曲柄连杆比（2s S L λ= ） dV d φ 气缸容积变化率 （3m /度）
四冲程内燃机机械原理课程设计说明书
四冲程内燃机机械原理课程设计说明书 公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]
X X 大学 机械原理课程设计说明书 四冲程内燃机设计 院（系）机械工程学院 专业机械工程及自动化 班级××机械工程×班 学生姓名××× 指导老师××× 年月日 课程设计任务书 兹发给×××班学生×××课程设计任务书，内容如下： 1．设计题目：四冲程内燃机设计 2．应完成的项目： （1）内燃机机构运动简图1张（A4） （2）内燃机运动分析与动态静力分析图1张（A3） （3）力矩变化曲线图1张（A4） （4）进气凸轮设计图1张（A4） （5）工作循环图1张（A4） （6）计算飞轮转动惯量 （7）计算内燃机功率 （8）编写设计说明书1份 3．参考资料以及说明： （1）机械原理课程设计指导书 （2）机械原理教材 4．本设计任务书于20××年 1月4日发出，应于20××年1月15日前完成，然后进行答辩。
指导教师签发 201×年 12 月31日
课程设计评语： 课程设计总评成绩： 指导教师签字： 201×年1月15日
目录 摘要 (1) 第一章绪论 (2) 1．1 课程设计名称和要求 (2) 1．2 课程设计任务分析 (2) 第二章四冲程内燃机设计 (4) 2．1 机构设计 (4) 2．2 运动分析 (7) 2．3 动态静力分析 (11) 2．4 飞轮转动惯量计算 (16) 2．5 发动机功率计算 (18) 2．6 进排气凸轮设计 (18) 2．7 工作循环分析 (19) 设计小结 (21) 参考文献 (22)
摘要 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。四冲程内燃机是将燃料和空气混合，在其气缸内燃烧，释放出的热能使气缸内产生高温高压的燃气。燃气膨胀推动活塞作功，把曲轴转两圈(720°)，活塞在气缸内上下往复运动四个行程，驱动从动机械工作，完成一个工作循环的内燃机。本课程设计是对四冲程内燃机的运动过程进行运动分析、动态静力分析，计算飞轮转动惯量、发动机功率等，设计一款四冲程内燃机。 关键词：四冲程内燃机；运动分析；动态静力分析
机械原理内燃机课程设计
电算的源程序（MATLAB） 1.滑块的位移源程序 x1=0:0.05:4*pi; %x1--原动件的角度变量 b=150; %b--原动件的长度 c=200; %c--连杆的长度 k=b/c; l=150*cos(x1)+sqrt(200^2-(150*sin(x1).^2)) %l--连杆的位移plot(x1,l); title('滑块的位移图像') xlabel('\it角度','FontSize',8) ylabel('位移大小','FontSize',8) 2.滑块的速度源程序 x1=0:0.05:4*pi; %x1--原动件的角度变量 b=150; %b--原动件的长度 c=200; %c--连杆的长度 k=b/c; w=(2*pi*650)/60; %w--原动件的角速度x2=asin(-k*sin(x1)); %x2--连杆的角度 v=b*w*sin(x1-x2)./cos(x2); plot(x1,v); title('滑块的速度图像') xlabel('\it角度','FontSize',8) ylabel('速度大小','FontSize',8) 3.滑块的加速度源程序：
x1=0:0.05:4*pi; %x1--原动件的角度变量 b=150; %b--原动件的长度 c=200; %c--连杆的长度 k=b/c; w=(2*pi*650)/60; %w--原动件的角速度x2=asin(-k*sin(x1)); %x2--连杆的角度 a=b*(w^2)*(cos(x1-x2)./cos(x2)+k*cos(x1).^2./cos(x2).^3); plot(x1,a); title('滑块的加速度图像') xlabel('\it角度','FontSize',8) ylabel('加速度大小','FontSize',8) 4.从动件滚子的位移源程序： e=5; %凸轮的偏心距 r=35; %凸轮的基圆半径 u=0:0.001:360; s0=sqrt(r^2-e^2); s1=(4*(1-cos(pi*u/50))).*(0<=u & u<50); %凸轮推程运动阶段 s2=8.*(u>=50&u<55); %远休止阶段 s3=4*(1+cos(pi*(u-55)/50)).*(u>=55&u<105); %凸轮回程阶段 s4=0.*(u>=105&u<=360); %近休止阶段 s=s1+s2+s3+s4; plot(u,s); axis([0,360,0,15]); title('滚子的运动线图'); xlabel('角度');
(完整)四冲程内燃机-机械原理课程设计说明书
(完整)四冲程内燃机-机械原理课程设计说明书 编辑整理： 尊敬的读者朋友们： 这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（(完整)四冲程内燃机-机械原理课程设计说明书）的内容能够给您的工作和学习带来便利。同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。 本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为(完整)四冲程内燃机-机械原理课程设计说明书的全部内容。
X X 大学 机械原理课程设计说明书 四冲程内燃机设计 院（系）机械工程学院 专业机械工程及自动化 班级××机械工程×班 学生姓名××× 指导老师××× 年月日 课程设计任务书 兹发给×××班学生×××课程设计任务书，内容如下： 1．设计题目：四冲程内燃机设计 2．应完成的项目: （1）内燃机机构运动简图1张（A4) （2）内燃机运动分析与动态静力分析图1张（A3） (3）力矩变化曲线图1张（A4）
（5）工作循环图1张（A4） (6）计算飞轮转动惯量 （7）计算内燃机功率 (8）编写设计说明书1份 3．参考资料以及说明： (1）机械原理课程设计指导书 (2）机械原理教材 4．本设计任务书于20××年 1月4日发出，应于20××年1月15日前完成,然后进行答辩。 指导教师签发 201×年 12 月31日
课程设计评语： 课程设计总评成绩： 指导教师签字： 201×年1月15日
目录 摘要 (1) 第一章绪论 (2) 1．1 课程设计名称和要求 (2) 1．2 课程设计任务分析 (2) 第二章四冲程内燃机设计 (4) 2．1 机构设计 (4) 2．2 运动分析 (7) 2．3 动态静力分析 (11) 2．4 飞轮转动惯量计算 (16) 2．5 发动机功率计算 (18) 2．6 进排气凸轮设计 (18) 2．7 工作循环分析 (19) 设计小结 (21) 参考文献 (22)
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
内燃机工作原理
内燃机工作特点是，燃料在气缸内燃烧，所产生的燃气直接推动活塞 作功。下面，以图示的汽油机为例加以说明。 开始，活塞向下移动，进气阀开启，排气阀关闭，汽油与空气的混合气进入气缸。当活塞到达最低位置后，改变运动方向而向上移动，这时进排气阀关闭，缸内气体受到压缩。压缩终了，电火花塞将燃料气点燃。燃料燃烧所产生的燃气在缸内膨胀，向下推动活塞而作功。当活塞再次上行时，进气阀关闭，排气阀打开，作功后的烟气排向大气。重复上述压缩、燃烧，膨胀，排气等过程，周期循环，不断地将燃料的化学能转化为热能，进而转换为机械能。 内燃机工作原理简述 内燃机（Internal combustion engine）是一种热机，它将液体或气体燃料与空气混合后，直接输入机器内部燃烧产生热能再转化为机械能。 内燃机具有体积小、质量小、便于移动、热效率高、起动性能好的特点。但是内燃机一般使用石油燃料，同时排出的废气中含有害气体的成分较高。 往复活塞式内燃机的工作腔称作气缸，气缸内表面为圆柱形。在气缸内作往复运动的活塞通过活塞销与连杆的一端铰接，连杆的另一端则与曲轴相连，构成曲柄连杆机构。因此，当活塞在气缸内作往复运动时，连杆便推动曲轴旋转，或者相反。同时，工作腔的容积也在不断的由最小变到最大，再由最大变到最小，如此循环不已。气缸的顶端用气缸盖封闭。在气缸
盖上装有进气门和排气门，进、排气门是头朝下尾朝上倒挂在气缸顶端的。通过进、排气门的开闭实现向气缸内充气和向气缸外排气。进、排气门的开闭由凸轮轴控制。凸轮轴由曲轴通过齿形带或齿轮或链条驱动。进、排气门和凸轮轴以及其他一些零件共同组成配气机构。通常称这种结构形式的配气机构为顶置气门配气机构。现代汽车内燃机无一例外地都采用顶置气门配气机构。构成气缸的零件称作气缸体，支承曲轴的零件称作曲轴箱，气缸体与曲轴 箱的连铸体称作机体。 甲，基本术语 1. 工作循环 活塞式内燃机的工作循环是由进气、压缩、作功和排气等四个工作过程组成的封闭过程。 周而复始地进行这些过程，内燃机才能持续地作功 2.上、下止点 见下图： 活塞顶离曲轴回转中心最远处为上止点；活塞顶离曲轴回转中心最近处为下止点。在上、 下止点处，活塞的运动速度为零。 3.活塞行程 上、下止点间的距离 S 称为活塞行程。曲轴的回转半径 R 称为曲柄半径。显然，曲轴每回转一周，活塞移动两个活塞行程。对于气缸中心线通过曲轴回转中心的内燃机，其 S ＝2R 。 4.气缸工作容积
单缸四冲程柴油机设计及静力分析
题目二 单缸四冲程柴油机设计 一、机构简介及有关数据 1、机构简介 柴油机如图2-1所示，其中a)为机构简图，它将燃料（柴油）燃烧时所产生的热能转变为机械能。往复式内燃机的主体机构为曲柄滑块机构，借气缸内的燃气压力推动活塞3，再通过连杆2使曲柄1作旋转运动。 往复式内燃机有两冲程和四冲程两种，本课程设计的是四冲程内燃机，即以活塞在气缸内往复移动四次（对应曲柄转两转）完成一个工作循环。在一个工作循环中，气缸内的压力变化可通过示功图（或称容压曲线）如图2-1 b)看出，它表示气缸容积（与活塞位移s 成正比）与压力的变化关系。 a) 机构简图 b) 示功图 图1 单缸四冲程柴油机的机构简图和示功图 四冲程内燃机的工作原理如下： 进气冲程：活塞由上止点向下移动，对应曲柄转角000180?=→。进气阀开，空气开始进入气缸，此时气缸内指示压力略低于1大气压力，一般以1大气压力计算，如示功图上的a b →。 压缩冲程：活塞由下止点向上移动，对应曲柄转角00180360?=→。此时进气完毕，进气阀闭，已吸入的空气受到压缩，压力渐升高，如示功图上的b c →。 膨胀（工作）冲程：在压缩冲程终了时，被压缩的空气的温度已超过柴油自燃的温度，因此，在高压下射入的柴油立刻爆炸燃烧，气缸内压力突增至最高点，此时燃气压力推动活塞由上向下移动对外作功（故又可称工作冲程），曲柄转角00360540?=→，随着燃气的膨胀，活塞下行，气缸容积增加，压力逐渐降低，如示功图上的c b →。 排气冲程：活塞由下向上移动，曲柄转角00540720?=→。排气阀开，废气经排
气阀门被驱除，此时气缸内压力略高于1大气压力，一般亦以1大气压力计算，如示功图上的b a →。示功图中的a b c b a →→→→即表四个冲程气缸内的压力变化情况。进、排气阀的启闭是由凸轮机构来控制的，图2-1 a ）中y y -剖面有进、排气阀各一只（图示只画了进气凸轮）。凸轮机构是通过曲柄轴O 上的齿轮Z 1和凸轮轴O 1的齿轮Z 2来传动的，由于一个工作循环中，曲柄转将转两转而进、排气阀则仅各启闭一次，所以齿轮的传动比1212212i n n Z Z ===。 由上可知，在组成一个工作循环的四个冲程中，活塞只有一个冲程（膨胀冲程）是对外作功的，而其余的三个冲程则需依靠机械的惯性来带动。因此，曲柄所受的驱动力是不均匀的，所以其速度波动也较大；为了减少速度波动，曲柄轴上装有飞轮（图2-1中未示出）。为了使驱动力较均匀和增加内燃机的功率，内燃机常做成多缸的，如两缸、四缸和六缸等。 2、题目数据 表1 原始数据 图2 凸轮机构从动件加速度图 表2 示功图数据表 a τ
单缸四冲程柴油机
课程设计说明书 课程名称 _______________________ 题目名称 _______________________ 专业 _______________________ 姓名 _______________________ 指导老师 _______________________ 年月日 实习（训）报告评语等级： 评阅人：职称： 年月日 河南工程学院 实习（训）报告 实训目的（内容）： 实习时间：自月日至月日 共天 实习地点： 实习单位： 指导老师：系主任： 目录
一、机构简介与设计数据 1 机构简介 (1) 2 设计数据 (2) 二、设计内容及方案分析 1 曲柄滑块机构的运动分析（6） 2 曲柄滑块机构的动态静力分析（11） 3 齿轮机构的设计（12） 4 凸轮机构的设计（13） 附：齿轮啮合图的绘制（17） 三、心得体会（21） 四、主要参考文献（22） 一、机构简介与设计数据 1. 机构简介 柴油机（图1，a）是一种内燃机，它将燃料燃烧时所产生的热能转变为机械能。往复式内燃机的主体机构为曲柄滑块机构，以汽缸内的燃气压力推动活塞3经连杆2而使曲柄1旋转。 本设计是四冲程内燃机，即以活塞在气缸内往复移动四次（对应曲柄两转）完成一个工作循环。在一个工作循环中，汽缸内的压力变化可由示功图(用示功器从汽缸内测得，见图1，b)表出，它表示汽缸容积（与活塞位移s成正比）与压力的变化关系。现将四个冲程压力变化作一简单介绍：进气冲程：活塞下行，对应曲柄转角θ=0?→180?。进气阀开，燃气开始进入汽缸，汽缸内指示压力略低于1大气压力，一般以1大气压力计算，
发动机工作原理教案新部编本
教师学科教案[ 20 – 20 学年度第__学期] 任教学科：_____________ 任教年级：_____________ 任教老师：_____________ xx市实验学校
任务三认识四冲程汽油发动机工作过程 一、教材分析： 本节内容在项目六认识汽车的总体结构章节中占有重要地位，主要阐述了汽油发动机的工作过程以及四个行程的工作过程和特点。学生清晰理解发动机的工作原理将为今后进行发动机故障诊断和拆修打下基础。因此，本节课的成败直接影响后续课程的学习。 二、教学目标： 使学生掌握四冲程汽油机的工作过程即工作原理，并在工作原理掌握的基础上，能够分析四冲程汽油发动机工作过程中，各组成部分的工作状态和它们之间的相互工作关系，提高学生在学习专业课过程中分析问题的能力。 三、教学重点和难点： 教学重点：四冲程汽油发动机完成一个工作循环各行程的工作过程。 教学难点：四冲程汽油发动机各个工作行程的工作特点。 四、教学方法：讲授法、讨论法、视频演示法 五、教学工具：教材、黑板、粉笔、PPT 六、课时安排：1课时 七、教学过程： [导入] 展示一张四冲程汽油机结构图，通过提问的方式让学生们回答各个部件的名称。 [设计意图] 通过小组抢答的方式回忆上节课所学知识内 容，即考查学生对于基本知识结构的掌握程度，也 为这节新内容做好铺垫，同时使学生有学习的成就 感，可以有效的激发学生探究的欲望，产生对新课 学习的兴趣。 [讲授新课] 一、观看视频 带着问题观看四冲程汽油发动机工作过程，问 题如下：
（1）每个进程过程中的活塞运动方向？ （2）每个进程过程中的进、排气门开、闭状态？ （3）每个进程过程中曲轴转过的角度？ 二、小组讨论，回答问题 （1）进气行程 ①活塞运动方向：由上向下运动 ②气门状态：进气门开、排气门关 ③曲轴转角：0°—180° 引导学生通过观察进气行程工作示意图回答问题，把黑板上的 工作特性表格填写完整。 【教师提问】混合气为何会被吸入气缸？ 引导学生回答：活塞由上止点向下止点移动，活塞上方额气缸容积 增大，从而气缸内的压力降低到大气压一下，造成真空吸力，此 时气缸内气体压力为0.075—0.09MPa。 （2）压缩行程 ①活塞运动方向：由下向上运动 ②气门状态：进气门关、排气门关 ③曲轴转角：180°—360° 引导学生通过观察压缩行程工作示意图回答问题，把黑 板上的工作特性表格填写完整。 ①【教师提问】为什么要将可燃混合气压缩？ 引导学生回答：为了使吸入气缸的可燃混合气能迅速燃烧， 以产生较大的压力，从而使发动机发出较大功率，必须在燃 烧前将可燃混合气压缩，使密度增大，压力增大，温度升高， 此时气缸内气体压力为0.6—1.2MPa。 ②【教师提问】回忆压缩比概念？ 引导学生回答：压缩比=气缸总容积/燃烧室容积=压缩前容积/压缩后容积 压缩比越大，混合气压力、温度越高，燃烧速度增快→使发动机功率增大，经济性也越好。 ▲注意：压缩比过大，会产生爆燃和表面点火等不正常燃烧现象（汽油机6-10，
内燃机金典练习题及解析
内燃机练习 一.选择题(共１2小题) １．（2０15?贵港）如图所示是四冲程汽油机的其中一个冲程的剖面图,下列说法正确的是( ） A．该冲程是压缩冲程 Ｂ.该冲程中活塞向上运动 C.该冲程是内能转化为机械能的过程 D．该冲程是机械能转化为内能的过程 2.（2015?滨州）汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分,汽车多数采用汽油机作为发动机,如图是四冲程汽油机的工作循环示意图,下列说法中不正确的是() Ａ.甲冲程是把机械能转化为内能 Ｂ．乙冲程是排气冲程 C．丙冲程是把机械能转化为内能 D．丁冲程是吸气冲程 ３．(2015?青海)如图表示四冲程内燃机工作时的示意图,一个工作循环的正确顺序为（） A．甲、乙、丙、丁B．丁、丙、乙、甲?Ｃ．甲、丁、乙、丙?D.甲、丙、乙、丁4．（2015?巴中)汽油机吸气冲程吸入气缸内的物质是（）
Ａ．柴油B．汽油和空气?C.汽油?D．空气 5.(２０１5?乌鲁木齐）家用轿车四冲程汽油机工作时为轿车提供动力的冲程是（）A．吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程Ｄ．排气冲程 6．（2015?天桥区一模）如图所示为生活中常用的热水瓶，注入一定量的热水后,立即盖上软木塞，软木塞常会跳起来.内燃机的哪个冲程与这一现象的能量转化相同() A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程D．排气冲程 7．(２015?莒县二模)如图所示流程图是用来说明单杠四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况．关于对图中①②③④的补充正确的是() A．①做功冲程②内能转化为机械能③压缩冲程④机械能转化为内能 B.①压缩冲程②内能转化为机械能③做功冲程④机械能转化为内能 Ｃ．①压缩冲程②机械能转化为内能③做功冲程④内能转化为机械能 D.①做功冲程②机械能转化为内能③压缩冲程④内能转化为机械能 8.（2０15?潍城区模拟）汽油机在压缩冲程中，汽缸中空气的温度、内能和体积的变化情况是（） Ａ．温度升高，内能增加,体积减小 B.温度升高，内能增加，体积增大 C.温度降低,内能减少,体积减小 Ｄ．温度降低,内能减少，体积增大 ９．(２015?犍为县模拟）在汽油机的四个冲程中，都发生能量转化的一组冲程是（）Ａ．吸气冲程和压缩冲程?B．压缩冲程和做功冲程 Ｃ．做功冲程和排气冲程 D.排气冲程和吸气冲程 11.(2015秋?邵阳县校级期中）关于四冲程汽油机的工作过程有以下几种说法,其中正确的是( ) ①在压缩冲程中，是机械能转化为内能②在做功冲程中，是内能转化为机械能 ③只有做功冲程是燃气对外做功④汽油机和柴油机的点火方式相同． A.②③ B．①③ C.②④?D．①②③ 1２．（2015秋?滕州市期中）四冲程汽油机的转速为600r／ｍin,则在每秒钟内，汽油机对外做功的次数为( ） Ａ．300次?B.60０次?C.10次Ｄ．5次
四冲程内燃机 机械原理课程设计说明书
机械原理课程设计说明书 四冲程内燃机设计 院（系）机械工程学院 专业机械工程及自动化 班级××机械工程×班 学生姓名××× 指导老师××× 年月日 课程设计任务书 兹发给×××班学生×××课程设计任务书，内容如下：1．设计题目：四冲程内燃机设计 2．应完成的项目： （1）内燃机机构运动简图1张（A4） （2）内燃机运动分析与动态静力分析图1张（A3） （3）力矩变化曲线图1张（A4） （4）进气凸轮设计图1张（A4） （5）工作循环图1张（A4） （6）计算飞轮转动惯量 （7）计算内燃机功率 （8）编写设计说明书1份 3．参考资料以及说明： （1）机械原理课程设计指导书
（2）机械原理教材 4．本设计任务书于20××年1月4日发出，应于20××年1月15日前完成，然后进行答辩。 指导教师签发201×年12 月31日
课程设计评语： 课程设计总评成绩： 指导教师签字： 201×年1月15日
目录 摘要 (1) 第一章绪论 (2) 1．1 课程设计名称和要求 (2) 1．2 课程设计任务分析 (2) 第二章四冲程内燃机设计 (4) 2．1 机构设计 (4) 2．2 运动分析 (7) 2．3 动态静力分析 (11) 2．4 飞轮转动惯量计算 (16) 2．5 发动机功率计算 (18) 2．6 进排气凸轮设计 (18) 2．7 工作循环分析 (19) 设计小结 (21) 参考文献 (22)
摘要 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。四冲程内燃机是将燃料和空气混合，在其气缸内燃烧，释放出的热能使气缸内产生高温高压的燃气。燃气膨胀推动活塞作功，把曲轴转两圈(720°)，活塞在气缸内上下往复运动四个行程，驱动从动机械工作，完成一个工作循环的内燃机。本课程设计是对四冲程内燃机的运动过程进行运动分析、动态静力分析，计算飞轮转动惯量、发动机功率等，设计一款四冲程内燃机。 关键词：四冲程内燃机；运动分析；动态静力分析
四冲程发动机的工作原理
四冲程发动机的工作原理 四冲程发动机的使用范围很广，四冲发动机也就是说活塞每做四次往复运动汽缸点一次火。具体工作原理如下： 1·进气：此时进气门打开，活塞下行，汽油和空气的混合起被吸进汽缸内 2·压缩：此时进气门和排气门同时关闭，活塞上行，混合气被压缩。 3·燃烧：当混合器被压缩到最小时火花塞跳火点燃混和气，燃烧产生的压力推动活塞下行并带动曲轴旋转。 4·排气：当活塞下行到最低点时排气门打开，废气排出，活塞继续上行把多余的废气排出。 四冲程发动机的工作程序图 关于进排气的细节将在以后陆续为大家介绍，请密切留意动力机车 二冲程发动机的工作原理去 顾名思意二冲程发动机就是活塞上下运动两个行程，火花塞点火一次。二冲发动机的进气过程完全不同于四冲发动机，在二冲发动机上，混合气先流进曲轴箱然后才流进汽缸确切的说应是流进燃烧室，而四冲发动机的混合气是直接流进汽缸，四冲发动机的曲轴箱是用来存放机油的，二冲程发动机由于曲轴箱用来存放混合气不能储存机油所以二冲发动机用的机油是不能循环再用的燃烧机油。 二冲发动机的工作过程如下 1·活塞向上运动混合气流进曲轴箱 2·活塞下行把混合起压到燃烧室，有的书讲二冲程发动机要经过两次压缩，这就是第一次。 3·混合气到汽缸后活塞上行把进气口和排气口都关闭了，当活塞把气体压缩到最小体积时（这是第二次压缩）火花塞点火 4·燃烧的压力把活塞往下推，当活塞下行到一定的位置时排气口先打开，废气派出然后进气口打开，新的混合气进入汽缸把剩余废气挤出。 二冲程发动机的工作程序图 在相同的转速下因为二冲发动机比四冲发动燃烧次数多一次，所以功率大，而且二冲发动机也比同排量的四冲发动机轻巧许多，所以在赛车上二冲车占压倒性的优势，但由于二冲发动机的进气和排气在同时进行，当发动机的转速低时由于
四冲程内燃机-机械原理课程设计说明书
X X 大学机械原理课程设计说明书四冲程内燃机设计 院（系）机械工程学院 专业机械工程及自动化 班级××机械工程×班 学生姓名××× 指导老师××× 年月日 课程设计任务书
兹发给×××班学生×××课程设计任务书，内容如下： 1．设计题目：四冲程内燃机设计 2．应完成的项目： （1）内燃机机构运动简图1张（A4） （2）内燃机运动分析与动态静力分析图1张（A3） （3）力矩变化曲线图1张（A4） （4）进气凸轮设计图1张（A4） （5）工作循环图1张（A4） （6）计算飞轮转动惯量 （7）计算内燃机功率 （8）编写设计说明书1份 3．参考资料以及说明： （1）机械原理课程设计指导书 （2）机械原理教材 4．本设计任务书于20××年1月4日发出，应于20××年1月15日前完成，然后进行答辩。 指导教师签发201×年12 月31日
课程设计评语： 课程设计总评成绩： 指导教师签字： 201×年1月15日
目录 摘要 (1) 第一章绪论 (2) 1．1 课程设计名称和要求 (2) 1．2 课程设计任务分析 (2) 第二章四冲程内燃机设计 (4) 2．1 机构设计 (4) 2．2 运动分析 (7) 2．3 动态静力分析 (11) 2．4 飞轮转动惯量计算 (16) 2．5 发动机功率计算 (18) 2．6 进排气凸轮设计 (18) 2．7 工作循环分析 (19) 设计小结 (21) 参考文献 (22)
摘要 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。四冲程内燃机是将燃料和空气混合，在其气缸内燃烧，释放出的热能使气缸内产生高温高压的燃气。燃气膨胀推动活塞作功，把曲轴转两圈(720°)，活塞在气缸内上下往复运动四个行程，驱动从动机械工作，完成一个工作循环的内燃机。本课程设计是对四冲程内燃机的运动过程进行运动分析、动态静力分析，计算飞轮转动惯量、发动机功率等，设计一款四冲程内燃机。 关键词：四冲程内燃机；运动分析；动态静力分析
单缸四冲程柴油机课程设计说明书
单缸四冲程柴油机课程设计说明书
目录 目录 1、机构简介与设计数据 (2) （1）机构简介 (2) （2）设计数据 (3) 2、设计内容及方案分析 (3) （1）曲柄滑块机构的运动分析 (4) （2）齿轮机构的设计 (6) （3）凸轮机构的设计 (8) 3、设计体会 (11) 4、主要参考文献 (11)
单缸四冲程柴油机 1、机构简介与设计数据 （1）机构简介 柴油机（如附图1（a））是一种内燃机，他将燃料燃烧时所产生的热能转变成机械能。往复式内燃机的主体机构为曲柄滑块机 构，以气缸内的燃气压力推动活塞3经连杆2而使曲柄1旋转。 本设计是四冲程内燃机，即以活塞在气缸内往复移动四次（对应曲柄两转）完成一个工作循环。在一个工作循环中，气缸内的压力变化可由示功图（用示功器从气缸内测得，如附图1（b）所示），它表示汽缸容积（与活塞位移s成正比）与压力的变化关系，现将四个冲程压力变化做一简单介绍。 进气冲程：活塞下行，对应曲柄转角θ=0°→180°。进气阀开，燃气开始进入汽缸，气缸内指示压力略低于1个大气压力，一般以1大气压力算，如示功图上的a → b。 压缩冲程：活塞上行，曲柄转角θ=180°→ 360°。此时进气完毕，进气阀关闭，已吸入的空气受到压缩，压力渐高，如示功图上的b→c。 做功冲程：在压缩冲程终了时，被压缩的空气温度已超过柴油的自燃的温度，因此，在高压下射入的柴油立刻爆燃，气缸内的压力突然增至最高点，燃气压力推动活塞下行对外做功，曲柄转角θ=360°→540°。随着燃气的膨胀，气缸容积增加，压力逐渐降低，如图上c→b。 排气冲程：活塞上行，曲柄转角θ=540°→720°。排气阀打开，废气被驱出，气缸内压力略高于1大气压，一般亦以1大气压计算，如图上的b→a。 进排气阀的启闭是由凸轮机构控制的。凸轮机构是通过曲柄轴O上的齿轮Z1和凸轮轴上的齿轮Z2来传动的。由于一个工作循环中，曲柄转两转而进排气阀各启闭一次，所以齿轮的传动比i12=n1/n2=Z1/Z2 =2。 由上可知，在组成一个工作循环的四个冲程中，活塞只有一个冲程是对外做功的，其余的三个冲程则需一次依靠机械的惯性带动。
单缸四冲程柴油机
课程设计说明书 课程名称_______________________ 题目名称_______________________ 专业_______________________ 姓名_______________________ 指导老师_______________________ 年月日 实习（训）报告评语
等级： 评阅人：职称： 年月日 河南工程学院 实习（训）报告
实训目的（内容）： 实习时间：自月日至月日 共天 实习地点： 实习单位： 指导老师：系主任： 目录
一、机构简介与设计数据 1 机构简介(1) 2 设计数据(2) 二、设计内容及方案分析 1 曲柄滑块机构的运动分析（6） 2 曲柄滑块机构的动态静力分析（11） 3 齿轮机构的设计（12） 4 凸轮机构的设计（13） 附：齿轮啮合图的绘制（17） 三、心得体会（21） 四、主要参考文献（22） 一、机构简介与设计数据 1. 机构简介
柴油机（图1，a ）是一种内燃机，它将燃料燃烧时所产生的热能转变为机械能。往复式内燃机的主体机构为曲柄滑块机构，以汽缸内的燃气压力推动活塞3经连杆2而使曲柄1旋转。 本设计是四冲程内燃机，即以活塞在气缸内往复移动四次（对应曲柄两转）完成一个工作循环。在一个工作循环中，汽缸内的压力变化可由示功图(用示功器从汽缸内测得，见图1，b)表出，它表示汽缸容积（与活塞位移s 成正比）与压力的变化关系。现将四个冲程压力变化作一简单介绍： 进气冲程：活塞下行，对应曲柄转角θ=0?→180?。进气阀开，燃气开始进入汽缸，汽缸内指示压力略低于1大气压力，一般以1大气压力计算，如示功图上的a →b 。 压缩冲程：活塞上行，曲柄转角θ=180?→360?。此时进气毕，进气阀关闭，已吸入的空气受到压缩，压力渐高，如示功图上的b →c 。 膨胀（作功）冲程：在压缩冲程终了时，被压缩的空气温度已超过柴油自燃的温度，因此，在高压下射入的柴油立刻爆炸燃烧，气缸内压力突增至最高点，燃气压力推动活塞下行对外作功，曲柄转角θ=360?→540?，随着燃起的膨胀，汽缸容积增加，压力逐渐降低，如图上c →b 。 排气冲程:活塞上行，曲柄转角θ=540?→720?.排气阀开，废气被驱出，气缸内压力略高于1大气压力，一般亦以1大气压力计算，如图上的b →a 。 进排气阀的启闭是由凸轮机构控制的，图1，a 中y-y 剖面有进排气阀各一只（图中只画了进气凸轮）。凸轮机构是通过曲柄轴O 上的齿轮z 1和凸轮轴O 1上的齿轮z 2来传动的。由于一个工作循环中，曲柄轴转两转而进排气阀各启闭一次，所以齿轮的传动比 21 2 2112=== z z n n i 。