内燃机设计手册
内燃机设计
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30
0.785
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(千瓦)
⑴ 惯性力，导致负荷增加，平衡、振动问题突出，噪音增加； ⑵. 工作频率增加——热负荷增加； ⑶. 摩擦损失增加，导致 ηm 下降、ge 升高、磨损加剧，寿命缩短；
⑷. 进排气系统阻力增加 ，使ηv 变小； 4、 经济性指标： 降低 ge 的措施： 提高 ηi 和ηm
M C0
xt* k1 y k 2 y ， xt* k1 y k 2 y ( 4 )
29、凸轮轴基本结构参数 ： 异缸同名凸轮夹角，同缸异名凸轮夹角，φ＝A/2 A—发火间隔角
T
2
180 e1 e 2 1 180 i1 i 2 1 [360 e1 i 2 ( )( )] 90 o ( e1 e 2 i 2 i1 ) 2 2 2 4
dht dht d c h h t t c dt d c dt
h r c t AB AO e h t c
5. 5．凸轮型线丰满系数 26、平底挺柱的运动规律
e c ht c
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速度三角形与△AOB 相似又∵
dh ( t ) max d c
内燃机设计第三版（袁兆成）
1、 内燃机设计的一般流程： 一、计划阶段 1. 确定任务 2. 组织设计组 3. 调查研究 4. 确定基本性能参数和结构形式。5．拟 订设计任务书。 二、设计实施阶段 1. 内燃机总布置设计，三维实体造型和虚拟装配、确定主要零部件的允许 运动尺寸、结构方案、外形图。 2. 按照企业标准编制零部件图纸目录。3. 部件三维图细致设计、零 部件工作图、 纵横剖面 图。 p Vh z n p Vm z D 2 三、检验阶段 1. 试 制多缸机样机 2. 多缸机试验（磨合、 调整、性能试验、耐久试验、可靠性试验、配套试验和扩大用户试验） 四、改进与处理阶段 a. 样机鉴定. b. 小批量生产 c. 内燃机设计的“三化” ， “三化”可以提高产 品的质量、减少设计成本、组织专业化生产、提高劳动生产率、便于使用、维修和配件供应。 2、 动力性指标： 功率 式中 pme— 平均有效压力（MPa） ，Vm—活塞平均速度（m/s） ，Vh—气缸排量(L)，Z—气缸数， n – 转速（r/min） ，D—气缸直径（mm） ，τ—冲程数，四冲程τ=4，二冲程τ=2。 可见，有效功率 Pe 受到上面各参数的影响。在设计转速和结构参数基本确定下来之后，影响有 效功率的主要参数就是平均有效压力。 3、 转速 n：n 增加 对提高 Pe 有利，但是转速增加后：
(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。
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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)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。
内燃机课程设计指导书--增压柴油机连杆设计
能源专业综合课程设计指导书1 目的、要求一、内燃机课程设计的目的：1、复习、巩固已学过的内燃机课程，是对内燃机原理、结构设计、动力学和制造工艺等内容学习效果的一次全面考察。
2、通过对一台增压车用柴油机的初步设计，掌握内燃机的热力过程、动力学性能的理论分析和计算方法，熟悉柴油机的结构和设计过程。
3、提高学生的分析、计算和绘图能力。
二、主要内容和时间安排本设计要求学生对一台四冲程增压车用柴油机进行初步设计，完成一定的计算工作量和绘图工作量。
具体任务，见各人的任务书。
其主要内容和时间安排如下：三、基本要求1、纪律要求：（1）禁止相互抄袭，一经发现，设计不能通过。
（2）平时占总成绩的30%，包括出勤和答疑。
2、基本业务要求：（1）仔细阅读内燃机课程设计指导书，按指导书规定的步骤进行设计，按质按量完成任务书规定的内容。
（2）计算过程中选用的参数必须在常用的范围之内，曲轴转角每5°取一个计算点，计算结果保留四位有效数字，且误差应在5%以下。
（3）允许用计算机进行计算，但禁止程序相互转用，并且必须在说明书后附上自编的源程序。
（4）所画图纸必须符合标准，图线、图面整洁美观、配置合理。
零件图标注的尺寸、精度、粗糙度、形位公差等完整、正确。
装配图的总体尺寸、技术条件、件号标注等齐全。
标题栏、明细表按国家规定绘制。
汉字采用仿宋体书写，汉字、数字大小相同。
（5）设计说明书要求打印，内容完整、图标清晰，不少于6000字。
2 柴油机基本参数选定一、柴油机设计指示设计一台新的四冲程增压柴油机，其设计指标如下： 1、功率Pe有效功率是柴油机的基本性能指标。
Pe 柴油机的用途选定，任务书已经指定了所设计的柴油机的有效功率Pe 。
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。
一般车用柴油机转速为2000r/min ～4000r/min ，一般不超过5000 r/min ，任务书已经指定了所设计的柴油机的转速。
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。
内燃机课程设计
内燃机课程设计课程设计说明书2011年 12月内燃机课程设计目录一．柴油机工作过程的热力学分析1．原始参数及选取参数2．热力分析计算参数二．活塞组的设计1．概述2．活塞的选型3．活塞的基本设计3。
1活塞的主要尺寸3.2活塞头部设计3.3活塞销座的设计3.4活塞裙部及其侧表面形状设计3。
5活塞与缸套的配合间隙3。
6活塞重量3。
7活塞强度计算4．活塞的冷却5．活塞的材料及工艺6．活塞销的设计6。
1活塞销的结构及尺寸内燃机课程设计6。
2轴向定位6。
3活塞销和销座的配合6.4活塞销的强度校核6.5活塞销材料及强化工艺7．活塞环的设计7。
1活塞环的选择7。
2活塞环主要参数选择7.3活塞环的材料选择及成型方法7。
4活塞环的间隙7。
5环槽尺寸三．连杆组的设计1．概述2．连杆的结构类型3．连杆的基本设计3。
1主要尺寸比例3。
2连杆长度4．连杆小头设计4.1连杆小头结构4。
2小头结构尺寸内燃机课程设计4.3连杆衬套5．连杆杆身6．连杆大头6。
1连杆大头结构6。
2大头尺寸6.3大头定位7．连杆强度的计算校核7.1连杆小头7.2连杆杆身7.3连杆大头8．连杆螺栓的设计四.曲轴组的设计1. 曲轴的概述1.1曲轴的工作条件和设计要求1。
2曲轴的结构型式1。
3曲轴的材料2。
曲轴的主要尺寸确定2。
1主轴颈2。
2曲柄销2.3曲柄臂2.4曲轴圆角2.5提高曲轴疲劳强度方法3. 曲轴油孔位置内燃机课程设计4。
曲轴端部结构5. 曲轴平衡块6。
曲轴的轴向定位7. 曲轴疲劳强度计算7。
1强度计算已知条件7.2强度计算已知曲轴载荷7.3 圆角疲劳强度校核7.4 油孔疲劳强度校核8。
飞轮的设计五．参考文献内燃机课程设计一．柴油机工作过程的热力学分析1．原始参数及选取参数原始参数1）柴油机型号：4100;2）气缸数：Z： 4；3）气缸直径D:100mm;热力分析选取参数1）燃烧室型式：直喷式浅盆形燃烧室2）增压方式：非增压3）冲程数τ：4；4）转速n：2000 r/min；5）行程S：120mm;6）压缩比ε：16;7）平均有效压力e p：7.16 2/cmkgf；8）最高爆发压力z p：73 2kgf；/cm9）环境压力0p=1。
内燃机设计
第一章1-1.副作用：（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）进气流速增加，导致进气阻力增加、充气效率ηv下降。
1-2.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）空气利用率搞，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。
1-4.不可以。
对于汽油机能达到，但是柴油机不能。
已知参数的设计条件，可得Vm=S*n/30=18 m/s，高出了柴油机的Vm的设计上限13m/s,即使设计出来，也无法使柴油机正常工作。
1-11.（见作业，找梦丽，哈哈）首先计算活塞平均速度（P14），再根据发动机的类型和用途，利用表1-6(P13)选定平均有效压力，然后利用公式1-1（P4）计算标定功率和标定转速扭矩。
根据表1-2（P5）确定发动机的扭矩适应系数和转速适应系数，进而初步确定最大转矩和最大转矩对应的转速（P5）。
第二章2-1. 表达式：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。
内燃机的概念设计
第十一章内燃机的概念设计第一节内燃机的设计要求内燃机是应用最为广泛的动力机械。
其中机动车的动力，是内燃机的最大用户，其次是各种各样的工程机械、农业机械和小型移动式机具的动力。
船舶和机车用以及发电用内燃机虽然单机功率很大，但数量较少。
不同用途的内燃机要满足不同的要求，但很多要求有共性。
下面将以车用内燃机为主线论述其设计要求，同时对其他内燃机的不同要求作适当补充。
一、动力性能要求内燃机功率、转速、使用转速范围、最大转矩及转矩特性应满足汽车和其他工作机械动力性的要求。
对载货汽车发动机来说，功率要求决定于汽车总质量。
汽车总质量越大，吨功率越小。
总质量在5t以上的中、重型载货汽车，吨功率一般在5 ~15Kw/t ；总质量在5t以下的轻型货车，吨功率可达5 ~50Kw/t。
这是因为轻型货车主要用于市内，要求加速性好，并尽量少换挡，而重型车多作长途运输，工况较稳定。
轿车发动机的功率主要决定于自身质量以及最高车速和加速性，其吨功率高达50 ~ 100kW/t，此外应有优异的瞬态响应性。
二、环境性能要求内燃机的环境性能必须满足法规要求。
人们希望使用对环境尽可能友好的动力机械。
对内燃机来说，主要是指有害污染物的排放和运转噪声等。
车用内燃机由于量大面广，集中在人口稠密的城市，环境法规要求越来越严格，面临着越来越尖锐的技术挑战。
其他用途的内燃机，也有类似的要求。
三、燃料经济性要求内燃机生命周期内所消耗燃料的价值，约比内燃机本身价值高两个数量级，因此节约内燃机的燃料消耗极为重要。
作为内燃机的燃料经济性的评价指标为燃料消耗率b e，常用的有标定功率燃料消耗率b en、外特性最低燃料消耗率b enmin和万有特性最低或全工况最低燃料消耗率b emin。
对于发电等固定动力以及工程、农业用动力来说，内燃机的b en、b enmin以及接近全负荷的燃料消耗率比较重要。
对于车用内燃机来说，b emin以及负荷、转速更低工况下的燃料消耗率更加重要。
内燃机的总体设计
内燃机的总体设计设计中的3化：产品系列化、零部件通用化、零件标准化增压形式类型：机械增压、废气涡轮增压、复合增压(串连复合增压、联合驱动的复合增压) 柴油机增压：低增压(小于1.7)、中增压(1.7—2.5)、高增压(大于2.5)、超高增压(大于3.5) 内燃机主要结构参数：活塞行程S与气缸直径D的比值：汽车、拖拉机在0.7—1.3,.采用较小的比值优点：1、可相应提高内燃机曲轴转速，使活塞平均速度不超过许可值，提高升功率2、可降低直列式内燃机的高度3、使曲轴主轴颈和连杆轴颈的重叠度增大，刚度增加，应力状态改善4、内燃机气缸直径增大，气缸盖上的气道和配气机构的安排较容易采用较小的S/D值，气缸直径的增大，热负荷、机械负荷和噪声都加大，对于一般直列式内燃机，长度增大，对燃烧室设计不利曲柄半径R与连杆长度L的比值(R/L，现代内燃机中，该值为0.25—0.33)连杆长度的缩短，受下列三个条件的限制：1、活塞在下止点时裙部不应与平衡块相碰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本身不应与气缸套下部相碰气缸中心距LO 与气缸直径D的比值(LO/D)气缸中心距L O与气缸直径D的比值是决定内燃机长度尺寸的主要参数，它表示内燃机长度尺寸的紧凑性及内燃机重量指标的优劣。
在直列式内燃机为 1.10—1.25，V型为 1.15—1.3气缸中心距的大小，主要取决于气缸盖的型式、气缸套型式、单列式或V式、水冷式或风冷式以及曲轴的结构型式及各部位的尺寸。
内燃机的动力性指标：标定功率标定转速活塞平均速度平均有效压力及扭矩一、标定功率15分钟功率：内燃机允许连续运转15分钟的最大有效功率。
1小时功率：内燃机允许连续运转1小时的最大有效功率。
12小时的功率：内燃机允许连续运转12小时的最大有效功率。
持续功率：内燃机允许长期持续运转的最大有效功率。
汽车内燃机按照15分钟功率标定的。
二、内燃机的标定转速和活塞的平均速度是内燃机在标定功率时的转速和活塞的平均速度，活塞平均速度是决定内燃机高速性的指标。
内燃机设计
内燃机设计引言内燃机是一种将化学能转换为机械能的设备，广泛应用于汽车、飞机、船舶等交通工具和工业生产中。
内燃机的设计是确保其高效、可靠运行的关键。
本文将探讨内燃机设计的主要要素，包括燃料选择、气缸排列、配气机构和点火系统等方面。
燃料选择内燃机的燃料选择对其性能和环保性有重要影响。
常见的燃料包括汽油、柴油、天然气和生物燃料等。
汽油适用于高速和高功率的应用，柴油适用于重载和高扭矩的应用，天然气适用于低排放和环保应用，而生物燃料则可以减少对有限石油资源的依赖和环境的影响。
气缸排列气缸排列方式决定了内燃机的工作原理和性能特点。
常见的气缸排列方式有直列、V型和W型等。
直列气缸排列方式简单、结构紧凑，适用于小型和低功率应用；V型气缸排列方式能够提供更大的功率和扭矩输出，适用于中高功率应用；W 型气缸排列方式则能够提供更高的功率密度和更好的平衡性。
配气机构配气机构控制着进气和排气的过程，直接影响内燃机的输出功率和燃烧效率。
常见的配气机构有单凸轮轴、双凸轮轴和无碳轴等。
单凸轮轴适用于简单和低功率应用，双凸轮轴则能够提供更大的进气和排气效率，无碳轴则能够进一步提高燃烧效率和排放性能。
点火系统点火系统提供燃料燃烧所需的点火能量，影响着燃烧过程的稳定性和正时性。
常见的点火系统有电火花点火和压缩点火两种。
电火花点火适用于汽油机，能够提供高能量的火花，而压缩点火适用于柴油机，依靠高压气体的压燃效应实现点火。
结论内燃机设计的要素包括燃料选择、气缸排列、配气机构和点火系统等方面。
合理的设计能够提高内燃机的性能和可靠性，同时也能够减少能源消耗和环境污染。
未来的内燃机设计还将面临更高的效率要求和更严格的排放标准，因此需要不断追求创新和技术进步。
内燃机作为一种重要的能源转换装置，在交通运输和工业生产中扮演着不可替代的角色。
通过深入研究和不断创新，我们有望设计出更高效、更可靠的内燃机，为人类社会的可持续发展做出更大贡献。
内燃机课程设计指导书
《内燃机学》课程设计指导书李煜辉编武汉理工大学2004目录一、概述 (1)1.1、内燃机学课程设计的目的 (1)1.2、内燃机学课程设计的内容 (1)二、设计任务书 (3)2.1课程设计内容 (3)2.2设计要求 (3)2.3课程设计步骤与方法 (3)三、总体设计选型 (5)3.1．母型发动机的选择 (5)3.2、选择确定发动机的主要参数 (5)3.3、选择确定所设计发动机的总体布置结构型式 (5)3.4、选择确定发动机主要零件的结构形式及尺寸 (6)3.5原机型有关参数 (6)四、热计算 (7)4.1、计算格式 (7)4.2、参数选取 (7)4.3、示功图绘制 (12)五、绘制柴油机横剖面图 (13)六、动力计算 (14)七、曲轴设计计算 (16)6.1曲轴结构比例 (16)6.2曲轴船规验算[3] (17)八、连杆体强度计算 (18)8.1给定条件 (18)8.2连杆体几何参数 (18)8.3起动工况时连杆体强度校核 (19)8.4额定工况时的强度校核 (19)九、活塞销强度计算 (21)9.1已知条件 (21)9.2弯曲应力计算 (21)9.3最大剪应力计算 (22)9.4活塞销的椭圆变形及应力分布 (22)十、零件工件图绘制 (24)十一、编写设计计算说明书 (25)十二、答辩 (26)附录 (27)参考文献 (29)一、概述内燃机学课程设计，是热能动力工程专业学生在学完了内燃机学等专业课程后的一次综合性设计实践和基本训练。
1.1、内燃机学课程设计的目的巩固加深过去的有关课程的理论知识，学会联系实际来综合运用这些知识，培养正确的实践思路———辨证地分析问题、解决问题的思想方法。
通过设计实践，培养从事设计工作的独立工作能力。
熟悉与内燃机设计有关的规范、标准。
接受有关柴油机设计的基本功训练，如设计计算训练，计算机应用的训练；用设计图纸表达设计思想的训练；机械制图的基本训练；编写设计计算说明书及技术文件的训练；进行选型论证、撰写论证文章以及进行答辩的基本训练等。
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内燃机设计手册
内燃机设计手册是一本重要的工具书，包含了内燃机设计的各种参数、方法和流程。
以下是一些可能有用的章节和内容:
1. 内燃机结构设计
- 内燃机缸径、活塞行程、燃烧室设计、缸盖设计等参数的选择 - 内燃机燃烧效率、燃油经济性、排放控制的设计和优化
2. 内燃机动力学设计
- 内燃机的进气、排气、润滑、冷却系统等部件的设计和优化 - 内燃机的动力传输系统、驱动系统等的设计和匹配
3. 内燃机热力学设计
- 内燃机燃烧过程、热效率、能量转化等的热力学分析和优化 - 内燃机冷却、燃烧室、活塞等部件的热应力分析和设计
4. 内燃机零部件设计
- 内燃机活塞、连杆、曲轴、气门等零部件的设计和计算
- 内燃机零部件的材料选择和热处理等加工工艺
5. 内燃机实验和测试
- 内燃机性能、燃油经济性、排放控制等方面的实验和测试方法 - 内燃机实验和测试设备、仪器的选择和使用
内燃机设计手册是一本综合性的工具书，涵盖了内燃机设计的各种参数、方法和流程。
对于从事内燃机设计、科研、制造等领域的人员来说，是一本重要的参考书籍。