内燃机期中试题

内燃机期中试题

（把答案写在答题纸上）

一、选择题（每题1分，共36分）

1．汽油机在中等负荷运行时，为获得最佳的燃油经济性，空燃比约为（D）。A．13～14 B．14～15 C．15～16 D．16～17

2．可变进气歧管在发动机低速运转时，使进气量（D）。

A．为0 B．不变 C．减少 D．增多

3．气门重叠发生在换气过程的哪个阶段？（D）。

A．自由排气 B．强制排气 C．进气过程 D．燃烧室扫气

4．车用增压柴油机可以明显改善以下哪项的经济性能？（D）。

A．怠速区 B．中负荷区 C．低负荷区 D．高负荷区

5．进气管、气缸、排气管连通，是发生在发动机换气过程的哪个阶段？（D）。A．自由排气 B．强制排气 C．进气过程 D．燃烧室扫气

6．柴油机的初始燃烧属于（B）。

A．扩散燃烧 B．预混合燃烧 C．压力着火燃烧 D．同时爆炸燃烧7．柴油的自燃点越低，柴油机低温起动时（A ）。

A．越容易 B．越困难 C．没有变化 D．无法判定难易

8．为避免柴油机出现不正常喷射现象，应尽可能地缩短高压油管长度，减小高压容积，以降低（B）。

A．喷油速率 B．压力波动 C．高压油管内径 D．针阀开启压力9．提高柴油机喷油压力的主要作用是优化（C）。

A．喷油速率 B．喷油流量 C．喷油规律 D．供油规律

10．表示汽油机抗爆性的是（A ）。

A．辛烷值 B．抗爆性 C．铅含量 D．硫含量

11．预混合燃烧的典型例子是内燃机的（C）。

A．扩散燃烧 B．压力燃烧 C．点火燃烧 D．初始燃烧

12．柴油机燃油喷射优化的一个重要方面是提高（B）。

A．供油压力 B．喷油压力 C．喷油速率 D．喷油流量

13．对合理的柴油机喷油规律要求是断油迅速和（D）。

A．均匀喷射 B．高压喷射 C．先急后缓 D．先缓后急

14．ECU以哪个传感器的信号为依据来控制喷油器的开启时刻？（A）。

A．氧传感器 B．温度传感器 C．曲轴位置传感器 D．节气门位置传感器15．发动机转速增加时，点火提前角应（C）。

A．推迟 B．减小 C．增大 D．不变

16．采用什么样的燃油时，能使着火延迟期缩短，减小燃烧噪声？（D）。A．十六烷值低、辛烷值低 B．十六烷值低、辛烷值高

C．十六烷值高、辛烷值低 D．十六烷值高、辛烷值高

17．采用以下哪项相对于四冲程可以提高升功率一倍？但由于在组织热力过程和结构设计上的特殊问题，在相同工作容积和转速下，pme往往达不到四冲程的水平，升功率只能提高50％～60％。（A）

A．二冲程 B．三冲程 C．六冲程 D．八冲程

18．以下哪个阶段的缸内平均压力比排气管内平均压力略高？（B）。

A．自由排气 B．强制排气 C．进气过程 D．气门重叠

19．汽油机的点火燃烧属于（B）。

A．扩散燃烧 B．预混合燃烧 C．压力着火燃烧 D．同时爆炸燃烧20．93号汽油中的93表示什么含量？（A）。

A．辛烷值 B．抗爆性 C．铅含量 D．硫含量

21．电喷汽油机的反馈控制信号来自于（A）。

A．氧传感器 B．温度传感器 C．曲轴位置传感器 D．节气门位置传感器22．汽油机在18%小负荷运行时，为保证混合气正常燃烧，最佳空燃比约为（C）。A．13~14 B．14~15 C．15~16 D．16~17

23．增压汽油机降低压缩比使用抗爆剂或高辛烷值燃料时，点火提前角应(A ) A.不变 B.减小 C.增大 D.推迟

24．增压内燃机比非增压内燃机的加速性能(B )

A.差

B.好

C.相同

D.变化不大

25．汽油的辛烷值越高，其抗爆性越(B )

A.差

B.好

C.一般

D.无法判定

26．柴油机的燃烧后期属于(A )

A.扩散燃烧

B.预混合燃烧

C.压力着火燃烧

D.同时爆炸燃烧

27．为更好地实现柴油机先缓后急的喷油规律，可采用预喷射和(C )

A.均匀喷射

B.高压喷射

C.多段喷射

D.断油喷射

28.以下对提高发动机充气效率的措施描述错误的是（C）

A.减少进气系统的流动损失

B.合理选择配气相位

C.对新鲜充量进行加热

D.减小排气系统的阻力

29.增压器与发动机无任何机械联系，压气机由内燃机废气驱动的涡轮来带动的增压系统是指（D）

A.机械增压系统

B.复合增压系统

C.气波增压系统

D.废气涡轮增压系统

30.柴油机直喷式燃烧室产生空气运动的方法主要有（A）

A.进气涡流和挤流

B.燃烧涡流

C.二次涡流

D.压缩涡流和挤流

31.以下对表面点火和爆燃的关系描述正确的是（C）

A.是两种产生机理相同的不正常燃烧现象

B.表面点火发生时常有压力冲击波的产生

C.二者之间存在着某种相互促进的关系

D.爆燃能有效抑制表面点火现象的发生

32.燃烧室结构紧凑，火花塞位于中间，动力性和经济性都较好，但工作粗暴，NOx排放较多的汽油机燃烧室是指（B）

A.浴盆形燃烧室

B.半球形燃烧室

C.预燃室燃烧室

D.球形燃烧室

33.以下不属于汽油机排放污染物机内净化技术的是（C）

A.电控汽油喷射技术

B.废气再循环

C.曲轴箱强制通风

D.提高点火能量34．车用增压柴油机可以明显改善以下哪项的经济性能？（D）。

A．怠速区 B．中负荷区 C．低负荷区 D．高负荷区

35．增压汽油机应选用冷型火花塞，并适当缩小火花塞的（C）。

A．电压 B．电阻 C．间隙 D．能量

36.根据国家标准GB1105.1—1987《内燃机台架性能试验方法》的规定，适用于汽车发动机功率的标定的是（B）

A.持续功率

B.12h功率

C.1h功率

D.15min功率

二、填空题（没空1分，共24分）

1．发动机代用燃料主要有___气体___代用燃料和液体代用燃料两种类型。

2．汽油机的不正常燃烧分为___爆燃____和_表面着火___两类。

3．发动机强化指标有升_功率___、比_质量__和强化系数。

4．发动机从排气门提前打开，直到进气行程开始，缸内压力达到大气压力前循环功的损失称为__排气____损失。

5．柴油机燃烧的四个阶段是着火落后期、_速燃__期、__缓燃__期和补燃期。6．稀薄燃烧方式应用在_发动机缸内__直接喷射系统。

7．发动机的三种基本循环是等容加热循环、__等压__加热循环和___混合__加热循环。

8．影响充量系数的因素之一是__残余___废气系数。

9．废气涡轮增压有定压涡轮增压和___脉冲______涡轮增压两种类型。

10．我国用于汽车的轻质柴油按____柴油的凝点_____命名柴油牌号。

11．二次喷射、断续喷射和隔次喷射属于__异常__喷射。

12.评价发动机换气过程完善程度的指标是__充气效率______。

13.提高进入气缸空气的压力和降低进入气缸空气的温度的办法是采用__增压__和__中冷__技术。

14.过量空气系数α=1时的混合气称为__理论__混合气。

15.柴油机混合气形成方式基本上是两种：_空间雾化混合____和油膜蒸发混合。

16.___ 发动机的指示___指标是以工质在气缸内对活塞做功为基础，用_指示功__、平均指示压力和指示功率评定循环的动力性—即做功能力。

17．我国用于汽车的轻质柴油按__柴油的凝点___命名柴油牌号。

18．径流式涡轮增压器的三个主要组成部分是离心式压气机、__径流式涡轮__和中间体。

三、判断题（每题1分，共20分）

1.四冲程发动机实际循环由进气、燃烧、做功和排气四个行程组成。（×）

2.燃料在发动机气缸中发出的总热量其中只有约20%～45%左右能转化为有效功。（√）

3.一般来讲，柴油机转速升高，喷油延迟角加大。（√）

4.若点火提前角过大，由于燃烧不及时，会致使功率和热效率降低，爆燃倾向减

小。（×）

5．有效热效率和有效转矩是发动机动力性指标。（×）

6．柴油机在膨胀过程终了的温度和压力均比汽油机大。（√）

7．双弹簧喷油器的喷射规律形状接近“靴形喷射”，用于降低燃烧噪声和NOx。（√）

8．表面点火一般是在正常火焰烧到之前由炽热物点燃混合气所致，没有压力冲击波，敲缸声比较沉闷。（×）

9．柴油喷射优化的另一个重要方面是提高喷油压力。（√）

10．发动机实际循环与理论循环的差别仅有换气损失一项。( ×)

11．负荷变化时，柴油机和汽油机进气门关闭时缸内压力的变化不同。(√ ) 12．喘振是离心式叶轮机械所特有的一种异常工作现象。(√ )

13．汽油机的点火燃烧就是扩散燃烧的典型例子。( ×)

14．浅盆形直喷式燃烧室比其它燃烧室的噪音低但排放的NOx高。( ×) 15．不规则燃烧包括循环变动和各缸工作不均匀。( √)

16．电喷发动机减速断油控制有利于控制急减速时的有害排放物，降低燃油消耗率，并加大发动机对汽车滑行的制动作用。（√）

17．柴油的自燃性用辛烷值评定。（×）

18．在保证完全燃烧的前提下，应力求使过量空气系数小。（√）

19．汽油机在低负荷运转时，因节气门关小，新鲜充量减少，使燃烧过程缓慢，易使汽油机低负荷工作不稳定和经济性变差。（√）

20．涡轮增压器的特性可以满足汽油机各种工况的要求。（×）

四、简答题（每题10分，共20分）

1．为减少噪声，在控制燃烧爆发力和减少不正常燃烧方面有哪些措施？

降低燃烧的最高压力及压力升高率，减少燃烧过程中反应的猛烈程度，是降低燃烧噪省的根本方法，特别是减少不正常燃烧，对降低燃烧噪声更为重要，一般采用下列措施： 1）适当地推迟喷油或点火时间；喷油或点火时间推迟，使着火点延迟期缩短，喷入气缸的燃油量减少，燃烧剧烈程度减弱，燃烧噪声减少。 2）选用十六烷值高的柴油和辛烷值高的汽油。十六烷值高和辛烷

值高的燃油，蒸发性好使着火延迟期缩短。 3）改变燃烧室形式采用分开式燃烧室和球形燃烧室都能降低燃烧噪声，因为分开式燃烧室可以缩短着火延迟期，使压力升高率减少，球形燃烧室的混合气体形成靠油膜蒸发，喷油时大部分燃油喷在燃烧室壁上，小部分燃油散布在燃烧室空间的热空气中，形成的混合气首先着火，使先燃烧的混合气量较少，降低了压力升高率，减少了燃烧噪声

2．为什么发动机进排气门要提前开启和推迟关闭？提前与推迟的角度与哪些因素有关？

进气早开晚关多进气：（１）在进气行程结束和压缩行程开始时，气缸压力仍然低于大气压，不关进气门仍然能进气。（２）进气有惯性，在惯性力的作用下进气。（３）延长了进气时间。排气早开晚关多排气（１）在进气行程结束和压缩行程开始时，气缸压力仍然低于大气压，不关进气门仍然能进气。（２）进气有惯性，在惯性力的作用下进气。（３）延长了进气时间。

影响角度的因素有转速、过量空气系数、负荷、进气压力、和温度等。

发动机设计复习题

1.工程机械内燃机和轿车用内燃机的工作条件有什么不同？其在设计时应满足什么要求? 答：车用内燃机的使用特定是：经常需要在较大的范围内变速和变负荷，并且启动和加速频繁。而工程机械内燃机使用特定：经常在大负荷下工作，而且常短期超载，经常在野外流动作业，环境条件差。设计要求：有一定的功率储备以适应短期超载；结构强度大，耐振动，能防水防尘；燃料和机油消耗率应小，所用油料价格要低，操作维修要简便，使用寿命应长，结构上适于大量生产，制造费用应低廉。，能够在斜坡上安全作业，在寒带工作应能保证启动，在热带工作应不产生过热，并能适应高原工作。在城市作业，特别是在坑道作业的工程机械的内燃机，还要求其排放污染少、噪声少。 2. 功率标定可以分为几种标定方法？摩托车内燃机用哪种方法标定？重型汽车内燃机用 什么方法标定？为什么？ 答：有四种标定方法：15min功率、1h功率、12h小时功率、持续功率. 摩托车用15min 功率标定，重型汽车内燃机用1h功率标定。 3.我国的机动车内燃机排放指标主要借鉴的是哪个标准？目前我国执行的是哪个阶段的 标准？规定的排放指标是多少？ 答：借鉴的是欧洲标准。目前执行的是国四标准。 4.提高标定转速与活塞平均速度是提高内燃机单位体积功率的有效措施，但是对于工程机 械柴油机为啥一般不会超过3000r／min？为啥汽油机的转速可以设计的比柴油机的更高？ 答：提高内燃机的标定转速与活塞平均速度是提高内燃机单位体积功率的有效措施一，但是随着转速提高，单位时间内气缸完成的工作循环次数增加了，这会使零件的受热程度加剧，而且噪声增大；随着活塞平均速度的增加，作用于曲柄连杆机构零件的惯性力增加了，加速磨损，特别是活塞环和气缸套的磨损加剧，这将缩短使用寿命；柴油机喷入燃料后燃烧需要一定时间，所以适合低转速下燃烧以带来大扭矩，另外由于柴油是压燃的需要大的压缩比，而汽油是点燃的，压缩比较小，考虑到材料强度的影响，柴油机的转速提高比汽油机有限，故汽油机的转速可以设计的比柴油机的更高。 5.在设计一款新的发动机是，一般应首先设计一台单缸机，有哪些研究工作需要在单缸试 验机上完成？ 答：(1)工作过程试验，包括燃油系统、燃烧室、配气机构等参数和压缩比试验（2）增压模拟试验（3）二冲程内燃机的扫气系统试验（4）主要零部件的可靠性和耐久性试验（5）主要零部件的温度状况和动态应力测量。 6．在增压柴油机的中冷方式中，空空中冷和水空中冷效果更好？对于冷却效果不好的中冷方式为什么还要应用？在其基础上可以采用什么措施来提高冷却效果？ 答：水空中冷效果更好。风冷式中冷器因其结构简单和制造成本低而得到了广泛应用，大部分涡轮增压发动机使用的都是风冷式中冷器，在其基础上采取高低温双循环二级中冷来提高冷却效果。 7. 风冷式内燃机具有冷却可靠，抗机械损伤能力强，对地区适应性较好的优点，但是为什么其应用没有水冷式内燃机广泛？ 答：（1）风冷式发动机缺点：尺寸较大；热负荷较大、机油温度高、机油消耗率较高；噪声较大（2）由于水冷式内燃机冷却较好，强化潜力要比风冷式内燃机大，而且由于生产传统关系，使得水冷式内燃机更多一些。

车用内燃机复习题库汇总

车用内燃机 第一章 1、简述发动机、热力发动机、外燃机和内燃机的定义。 答：发动机：是汽车的动力源，它是将某一种形式的能量转化为机械能的装置。 热力发动机：将热能转化为机械能的装置。 内燃机：利用燃烧产物直接推动机械装置作功。 外燃机：利用燃料对中间物质加热，利用中间物质产生的气体推动机械装置作功。 2、名词解释 答：燃烧室容积：活塞在上止点时，其顶部以上与气缸盖平面之间的空间容积称燃烧室容积，以Vc表示。燃烧室容积是活塞在气缸中运动所能达到的最小容积。 气缸工作容积：活塞从上至点运动到下止点所扫过的容积称为气缸工作容积，以Vh表示。 气缸总容积：活塞在下止点时，其顶部以上与缸盖底平面之间的空间容积称为气缸总容积，以Va表示。是活塞在气缸中运动所能达到的最大体积。 压缩比：气缸总容积与燃烧室容积的比值称为压缩比。=Va/Vc=1+Vh/Vc. 3、内燃机工作循环由哪几个过程组成？简述四冲程汽油机、柴油机的工作原理。答：1.进气过程； 2.压缩过程；3. 燃烧与膨胀作功过程；4.排气过程四冲程汽油机柴油机：进气行程、压缩行程、作功行程、排气行程 4、阐述柴油机和汽油机工作原理的差别。 答：1.燃料特性及原理的差别 (1) 燃料粘度蒸发性燃点 汽油小好高(390～420℃) 柴油大差低(230℃) (2) 工作原理差别: a）燃料雾化及混合气形成方式不同; b）点火方法不同，汽油机点燃方式，柴油机压燃方式 c）功率调节方式不同: 汽油机：量调节（节气门) ；柴油机：质调节 5、简述内燃机的分类情况。 答：1)按燃料分：汽油机与柴油机等 2)按气体循环与曲柄连杆机构运动的对应关系分：四冲程与二冲程 3)按进气方式分——非增压与增压 4)按冷却方式分——水冷和风冷

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

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。

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

内燃机设计期末试题

内燃机设计试卷 、简答题（24 分） 1. 发动机的支承力有哪些？哪些是引起发动机振动的力？ 2. 凸轮缓冲段的高度主要考虑了哪些因素？采用液压挺柱时是否还应该设计缓冲段？ 3. 活塞环工作应力与装配应力之间是什么关系，写出表达式，并说明设计时如何选择？ Z D 2 P e = 0.7854—p me V m^_—）4. 发动机转速提高，意味着活塞平均速度Vm高，根据公式100 可知，可以提高发动机的有效功率；请回答Vm增加带来的负面作用有哪些？ 二、填空（20分） 1. 机体的设计原则为：在尽可能—的条件下，尽量提高机体的___________ 。 F i T= C COS Of 2. 往复惯性力「始终沿_________ 作用。 3. 发动机的主临界转速与发火次序的变化_______ 。 4. 如果需要在轴瓦上开油槽，应该开在主轴瓦的_______ ，连杆轴瓦的_____ 。 5. 从等刚度出发，主轴颈D1 ______ 连杆轴颈D2 ;从等强度出发，D1 ______ D2 ;实际设计时D1 ___ D2。 6. 润滑系机油循环量根据__________ 来确定。 三、分析（20分） 已知一单列四行程三缸发动机，发火次序1-3-2，请分析往复惯性力的平衡性，如必要，请 采取整体平衡措施，写出质径积表达式，在轴侧图上标出平衡重布置。 四、计算（16分） 已知一台单列四行程三缸发动机（1-3-2），进排气门在一条直线上，凸轮轴顶置，图中虚

线L与气门轴线平行，摆杆以及配气相位如附图 % = 58°他a = 20° 刑=⑷ g = 4沪

求: 1各缸排气凸轮相对于第一缸排气凸轮的夹角； 2?同缸异名凸轮夹角； 3?排气凸轮工作半包角； 4. 一缸活塞位于压缩上止点时，其排气凸轮桃尖相对于图中虚线L的夹角。 、叙述（12分） 1?请叙述气缸套产生穴蚀的原因，并说出减轻穴蚀的设计和结构措施。 2?请结合作图叙述活塞工作时销轴方向变形大的原因，并说明结构设计时怎样考虑。 内燃机设计试题标准答案A 、简答题（24） 1答：往复惯性力是由往复运动质量Mj高速运动产生的，它的运动加速度为 2 2 a=w（cosa +kcos2a），所以Fj = m j （co护+》cos/）。惯性力不参与做功 因为正负做功在一个循环内相抵消。（6分） 2答：气压力、侧向力、热变形。反椭圆设计、绝热槽、恒范钢片（6分） 3答：轴瓦的过盈量主要是保证工作可靠。有自由弹势、半圆周过盈量、余面高度。加标准力F0,检测余面高度（6分） 4答：结构改变：曲轴、集体高度或曲轴中心孔位置。计算：动力计算、曲轴平衡分析、 压缩比、工作过程、（6分） 二、分析计算（20分） 发火间隔角A = 720/3= 240 （2分）;画出曲柄布置图（2分）；一阶曲柄图、二阶曲柄图（2分） 一阶惯性力分析，等于零（2分）、二阶旋转惯性力分析，等于零（2分）。一阶惯性力 矩分析，等于3ac （4分），二阶惯性力矩比较小，不考虑（2分）。 考虑整体平衡对一阶惯性力矩进行平衡，平衡措施正确，质径积结果正确

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）。

内燃机设计第2版(袁兆成)课后习题答案第1章

1增加带来的副作用是： 1）摩擦损失增加，机械效率下降，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、寿命降低。3）进排气流速增加，导致进气阻力增加、充气效率下降。 2汽油机优点： 1）空气利用率高，转速高，因而升功率高。 2）制造成本低。 3）低温起动性、加速性好，噪声低。 4）结构轻巧，比质量小。 5）不冒黑烟，颗粒排放少。 柴油机优点： 1）燃料经济性好。 2）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，因为柴油机挥发性差。 5）CO和HC的排放比汽油机少。 3汽油机升功率高，因为空气利用率高，转速高，因而升功率高。 4不可以。柴油机的转速一般比汽油机转速低，不会达到同样的最高转速。 5惯性力增加，导致机械负荷增加，平衡、振动问题突出，噪声增加。 1）工作频率增加，导致活塞、汽缸盖、汽缸套、排气门等零件的热负荷增加。2）摩擦损失增加、机械效率下降，燃油消耗率增加，磨损寿命变短。 3）进排气系统阻力增加，充气效率下降。 6新型燃烧室、多气门、可变配气相位（VVT）、可变长度进气管、可变增压器（VGT，VNT）、顶置凸轮机构（DOHC或SOHC）等 7三维造型实体设计、气体、液体流动分析，冷却水温度场分析，配气相位性能

的优化，喷雾模拟，燃油喷射模拟，燃烧模拟，振动分析模拟，噪声仿真等 8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。 9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、工作过程计算等 10它可用来积累和管理技术数据，摆脱对某个技术人员的依赖，提高设计技术的继承性，方便技术咨询、数据查询，进行设计流程管理。

内燃机期中试题

内燃机期中试题 （把答案写在答题纸上） 一、选择题（每题1分，共36分） 1．汽油机在中等负荷运行时，为获得最佳的燃油经济性，空燃比约为（B）。A．13～14 B．14～15 C．15～16 D．16～17 2．可变进气歧管在发动机低速运转时，使进气量（D）。 A．为0 B．不变 C．减少 D．增多 3．气门重叠发生在换气过程的哪个阶段？（D）。 A．自由排气 B．强制排气 C．进气过程 D．燃烧室扫气 4．车用增压柴油机可以明显改善以下哪项的经济性能？（D）。 A．怠速区 B．中负荷区 C．低负荷区 D．高负荷区 5．进气管、气缸、排气管连通，是发生在发动机换气过程的哪个阶段？（D）。A．自由排气 B．强制排气 C．进气过程 D．燃烧室扫气 6．柴油机的初始燃烧属于（A）。 A．扩散燃烧 B．预混合燃烧 C．压力着火燃烧 D．同时爆炸燃烧7．柴油的自燃点越低，柴油机低温起动时（A ）。 A．越容易 B．越困难 C．没有变化 D．无法判定难易 8．为避免柴油机出现不正常喷射现象，应尽可能地缩短高压油管长度，减小高压容积，以降低（B）。 A．喷油速率 B．压力波动 C．高压油管内径 D．针阀开启压力9．提高柴油机喷油压力的主要作用是优化（A）。 A．喷油速率 B．喷油流量 C．喷油规律 D．供油规律 10．表示汽油机抗爆性的是（A ）。 A．辛烷值 B．抗爆性 C．铅含量 D．硫含量 11．预混合燃烧的典型例子是内燃机的（C）。 A．扩散燃烧 B．压力燃烧 C．点火燃烧 D．初始燃烧 12．柴油机燃油喷射优化的一个重要方面是提高（B）。 A．供油压力 B．喷油压力 C．喷油速率 D．喷油流量

《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

总体设计手册-动力部分.

第一章动力系统布置简介 1.1发动机及变速器型式 1.1.1 动力总成的布置 发动机进行布置时，要首先充分考虑发动机及变速器允许的最大布置倾斜角度(变速器的布置角度通常可以根据悬置安置面与坐标系XY面成0度时测得，或者根据输入轴与输出轴线生成平面与整车坐标系的XY面的角度)，在角度允许的范围内(询问主管工程师)，合理调整，以达到尽量大的油底壳最小离地间隙，传动轴角度在空、半、满载均≤4.5deg要求之内，以及周边零部件的通用化。对于动力总成布置时通常要求空载状态下，油底壳(变速器壳体)离地间隙要求170mm以上，如果油底壳离地间隙太小，在车辆运行过程中就无法对发动机油底壳形成有效的保护。通常在满载条件下，城市工况，轿车的最小离地间隙要求大于125mm以上，并且需要加装发动机底部护板。对于更换动力总成的布置时，应先对动力总成的主要外廓尺寸进行比较，如压缩机位置、动力转向泵位置及变速器部分的选换档摇臂位置、原悬置安装点位置等，并询问动力总成的质量变化，这样可以初步判断以便校核中重点的考虑检查。 油底壳离地间隙检查传动轴角度检查由于动力总成是通过悬置连接在车身或副车架上，而悬置系统一般为弹性体(橡胶或液压形式)，在发动机各种工况运行时均会有一定的运动量。所以在布置动力总成时要充分考虑与周边不动件的 间隙(如与车身纵梁一般间隙要求15mm以上)，当然间隙值的定义与悬置的型式存在一定关系，通常 来说，根据橡胶悬置特性，在动力总成的高度方向要求留20mm以上间隙，侧边以及前后方向的间隙 通常根据动力部门提供的特性值增加一些余量进行要求。 1.1.2 动力总成的布置要点 在将发动机三维数据调入后主要按照前、后、左、右、上、下六方向上与机舱内零部件间隙值是否能满足布置的要求，前面主要分析和散热器风扇的间隙，后面则分析差速器壳体与副车架、转向器的间隙，左右两侧主要分析纵梁的间隙，上部考虑与发动机罩内板间隙，下部考虑油底壳最小的离地间隙。在进行悬置点考虑时候，尽量借用原动力总成在纵梁上的悬置点，因为悬置点的变化会影响车身溃缩区，碰撞时影响到吸能。 发动机布置时要考虑维护性，如更换三滤、液压助力转向泵、正时皮带时的工具操作的空间，可以用工具数据库的数据进行校核。同时发动机布置时，根据通常前5deg后3deg校核方法，用来确定发动机附件与周边的间隙值。与前围板之间留出50mm以上间隙(主要是考虑碰撞时的缓冲空间，当定义值或者要求值减少时，需要安全系统的人员进行确认)，发动机上部与发动机罩外板之间考虑

内燃机设计课后习题答案

第一章：内燃机设计总论 1-1根据公式 τ2 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）。

内燃机设计第二章

2-1.解：中心曲柄连杆机构活塞的运动规律表达式： )]2cos 1(4 1)cos 1[(αλα-+-=r x ； )2sin 2(sin αλαω+ =r v ； )2cos (cos 2αλαω+=r a . 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处于不同位置时与气缸套的磨损程度，一般以最大活塞速度m ax v 进行评价； 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.自由力是指:在内燃机工作过程中机体内部存在的那些彼此不能相互抵消的力。 2-3.解：（1）气压力g F 是内燃机对外做功的主动力，只有转矩输出，同时也有由其产生的翻倒力矩作用在机体上，并传至机体支承上； 往复惯性力j F 总是存在，与加速度的变化规律相同，两者相差一个常数，方向相反。 （2）不同点： ① 气体作用力是做功的动力，产生输出转矩； ②气体作用力在机体内部平衡，没有自由力；往复惯性力没有平衡，有自由力产生，是发动机纵向振动的根源； ③从两者的最大值比较和作用时间比较，可以得出：max max g j F F <：j F 总是存在，在一个周期内其正负值相互抵消，做功为零；g F 呈脉冲性，一个周期内只有一个峰值。 2-4.解：（1）曲柄连杆受力图如右图所示： 各力的表达式：

侧向力： βtan F F N = 连杆力：β cos F F L = 切向力：)sin(cos )sin(βαβ βα+=+=F F F L t 径向力：)cos(cos )cos(βαβ βα+=+=F F F L k （2）单缸转矩 r F r F M t ββαcos )sin(+== 翻倒转矩 r F r Ftg h F M N ββαββββαβsin )sin(cos sin sin )](180sin[' +-=+--=-= M r F =+-=β βαcos )sin( 即翻倒力矩与输出力矩大小相等、方向相反。 2-5.解：曲柄的当量质量应换算到曲柄组的质心位置。 2-6.解：（1）求某一主轴颈的转矩，只要把从第一拐起到该主轴颈前一拐的各单缸转矩叠加起来即可。叠加时第一要注意各缸的工作相位，第二要遵循各缸转矩向后传递的原则。 （2）求连杆轴颈转矩，根据转矩向后传递的原则，qi M 应该是前一个主轴颈上的积累转矩zi M 与作用在本曲柄销上的切向力所引起单缸转矩的一半。 （3）各主轴颈所受转矩： 此四冲程四缸机的发火顺序为1-3-4-2，由此可得 第一主轴颈所受转矩01=z M 第二主轴颈所受转矩)(12αM M z = 第三主轴颈所受转矩)180(123 ++=αM M M z z 第四主轴颈所受转矩)540(134 ++=αM M M z z

发动机设计教学大纲

《发动机设计》教学大纲 课程类别：专业教育课程课程名称：发动机设计 开课单位：能源动力工程学院课程编号：N03020804 课程性质：必修课 总学时：40 学分： 2.5 适用专业：能源与动力工程（热力发动机方向） 先修课程：发动机构造、发动机原理、发动机动力学 大纲编写（修订）时间：2018年7月 一、课程在教学计划中地位和作用 发动机设计是能源与动力工程专业（热力发动机方向）的一门重要的专业教育课程。从内燃机的工作需求、设计要求和设计指标入手，综合考虑材料、工艺、承载件的机械载荷和热载荷、运动件润滑与密封、内燃机节能与环保等问题，学习内燃机的总体结构设计方法和主要零部件的结构设计校核方法，学习内燃机辅助系统的选型设计方法，通过该课程的学习，使学生树立辩证的工程技术思维，能够应用各门知识进行问题的综合分析，初步具有内燃机结构设计和改进的能力，为从事内燃机的设计、生产和技术管理等工作奠定专业基础。 二、课程目标 1）根据内燃机的工作需求和设计要求，能够按照总体设计的方法进行内燃机的选型，并确定内燃机的主要结构参数。（支撑毕业要求1、3、7） 2）根据内燃机零部件的设计要求，能够完成零部件的基本功能结构设计，在此基础上，综合考虑材料、工艺、承力件机械载荷和热载荷、运动件润滑等问题，进行零部件的结构方案设计。（支撑毕业要求1、3、5） 3）能够应用传热学等课程知识进行零件的温度场分析，应用材料力学等课程知识进行零件的强度和刚度校核，判断零件的安全性，并可以提出改进方案。（支撑毕业要求1、3、5）4）在设计中能够主动考虑相关节能、降噪和清洁排放的政策、法规，根据设计要求，可以进行内燃机配气机构和辅助系统（进、排气系统，冷却系，润滑系，启动系统）的初步选择和布置，进行配气凸轮型线设计和评价，并完成辅助系统初步的匹配计算。（支撑毕业要求1、3、7）5）利用课外分组项目训练环节适当培养学生团队协作能力和协调沟通能力。（支撑毕业要求3、9） 三、基本要求 1、本课程为专业教育课程，要求先修发动机构造、发动机原理、发动机动力学，机械制造工程原理、机械设计基础、工程流体力学、工程传热学、材料力学也是必不可少的支撑。通过本课程的学习，

曲轴设计说明书

武汉理工大学毕业设计本科毕业设计（论文） 题目186F曲轴的设计与 校核计算 姓名 专业 学号 指导教师 **学院车辆与交通工程系 二○一四年五月

目录 摘要 ............................................................................................................................................... I Abstract ......................................................................................................................................... II 1 绪论.. (1) 1.1 研究背景 (1) 1.2 国内外的研究现状与发展趋势 (1) 1.2.1 曲轴结构设计的发展 (2) 1.2.2 曲轴强度计算发展 (2) 1.3 零件分析 (3) 1.4 零件的作用 (3) 1.5 186F柴油机曲轴的设计目的 (3) 1.5.1 毕业设计的目的 (3) 1.5.2 186F柴油机的基本参数 (4) 2 曲轴的工作条件、结构型式和材料的选择 (5) 2.1 曲轴的工作条件和设计要求 (5) 2.2 曲轴的材料 (6) 2.3 曲轴结构型式的选择 (6) 2.4 曲轴强化的方法 (6) 3 曲轴主要尺寸的确定和结构细节设计 (8) 3.1 曲轴 (8) 3.1.1 曲轴简述 (8) 3.1.2 曲轴设计 (9) 3.2 曲柄 (12) 3.2.1 曲柄简述 (12) 3.2.2 曲柄设计 (13) 3.3 飞轮 (13) 3.3.1飞轮的简述 (13) 3.3.2飞轮的设计 (14) 4 柴油机曲轴的校核计算 (15)