第一章 內燃機設計總論

1、內燃機設計內燃機設計n目的：目的：n加深對內燃機結構、原理的理解加深對內燃機結構、原理的理解n了解內燃機設計的程序、方法了解內燃機設計的程序、方法n初步的設計與計算、零部件配套、內燃機整初步的設計與計算、零部件配套、內燃機整體匹配、運行維修的必備理論知識及相關能體匹配、運行維修的必備理論知識及相關能力力本課程的任務及要求本課程的任務及要求n掌握內燃機產品設計的基本程序與方法掌握內燃機產品設計的基本程序與方法n掌握內燃機結構型式、主要性能指標、掌握內燃機結構型式、主要性能指標、主要結構參數(shù)的選取主要結構參數(shù)的選取n掌握內燃機主要零件的設計要求掌握內燃機主要零件的設計要求本課程的主要內容本課程的主

2、要內容n設計總論（重點）設計總論（重點）n動力學（難點）動力學（難點）n主要零件及系統(tǒng)的設計（重點）主要零件及系統(tǒng)的設計（重點）參考書參考書n內燃機設計內燃機設計 萬欣萬欣 天津大學出版社天津大學出版社n汽車發(fā)動機設計汽車發(fā)動機設計 路際清路際清 清華大學出版社清華大學出版社n內燃機設計內燃機設計 楊連生楊連生 吉林大學出版社吉林大學出版社n內燃機設計內燃機設計 吳兆漢吳兆漢 北理工出版社北理工出版社n汽車發(fā)動機設計汽車發(fā)動機設計 東風汽車公司東風汽車公司n內燃機學內燃機學 周龍保周龍保 機械工業(yè)出版社機械工業(yè)出版社答疑安排答疑安排n周三下午周三下午3：00第一章第一章 內燃機設計總論內燃機設

3、計總論n內燃機設計要求內燃機設計要求n內燃機的選型及其主要參數(shù)的確定內燃機的選型及其主要參數(shù)的確定n內燃機設計的總體程序內燃機設計的總體程序n內燃機總裝圖草圖繪制方法內燃機總裝圖草圖繪制方法第一節(jié)第一節(jié) 內燃機的設計要求內燃機的設計要求n動力性動力性n燃油經濟性燃油經濟性n環(huán)保性能環(huán)保性能n可靠性和耐久性可靠性和耐久性n結構緊湊性結構緊湊性n使用維修費用低使用維修費用低n制造成本低制造成本低n起動性起動性討論：汽車和農用機械內燃機設計要求討論：汽車和農用機械內燃機設計要求n汽車：汽車：n寬范圍的動力性和經濟性；寬范圍的動力性和經濟性；n結構緊湊性；結構緊湊性；n環(huán)保性；環(huán)保性；n農用機械：農用

4、機械：n結構簡單，維修方便；結構簡單，維修方便；n成本低，壽命長；成本低，壽命長；n可靠性高；可靠性高；一、動力性指標一、動力性指標1.1.功率及其轉速功率及其轉速提問：速度特性、外特性、標定功率提問：標定功率及轉速的確定功率及其轉速：根據(jù)用途確定，原始數(shù)據(jù)30inVpPsmee提問：功率提高的措施?2.2.扭矩及轉速扭矩及轉速提問：扭矩特性、扭矩適應系數(shù)、轉速適應系數(shù)tqtqTTKmaxmaxmaxtqTPnnnK=1.21.4（汽油機）（汽油機） K=1.05（柴油機）（柴油機） =1.8 2.2 （汽油機）（汽油機） =1.43 2.2 （柴油機）（柴油機）nn二、經濟性指標二、經濟性指

5、標1.1.燃油經濟性指標燃油經濟性指標提問：負荷特性、萬有特性指標：最低油耗率、標定工況油耗率燃油經濟性的要求： 不同用途的發(fā)動機要求不一樣提問：車用發(fā)動機、工程機械發(fā)動機三、環(huán)保性能指標三、環(huán)保性能指標1.1.有害排放物的污染有害排放物的污染2.2.噪聲污染噪聲污染四、可靠性和耐久性指標四、可靠性和耐久性指標1.1.可靠性：規(guī)定使用條件下能持續(xù)工作、不因故可靠性：規(guī)定使用條件下能持續(xù)工作、不因故障而影響正常運轉的能力障而影響正常運轉的能力2.2.耐久性：首次大修或完全報廢的累計使用時間耐久性：首次大修或完全報廢的累計使用時間車用內燃機車用內燃機20-50萬公里；萬公里；中小型高速柴油機中小型

6、高速柴油機500010000h；以保證期內不停機故障數(shù)、停機故障數(shù)、更換主以保證期內不停機故障數(shù)、停機故障數(shù)、更換主要零件數(shù)和非主要零件數(shù)作為考核指標要零件數(shù)和非主要零件數(shù)作為考核指標五、結構緊湊性指標五、結構緊湊性指標1.1.結構緊湊結構緊湊因素：缸數(shù)、排列方式、附件布置及安裝優(yōu)點：占用空間小、布置方便。2.2.質量質量影響經濟性；影響到成本；評價指標：比質量討論：原始設計數(shù)據(jù)的確定討論：原始設計數(shù)據(jù)的確定1.1.功率的確定功率的確定我國貨車與功率的匹配：輕型貨車：輕型貨車：12-15KW/t 12-15KW/t 中型貨車：中型貨車：10-12KW/t10-12KW/t重型貨車：重型貨車：6

7、-10KW/t6-10KW/t轎車轎車 ：40-100KW/t40-100KW/t車用發(fā)動機的標定功率一般為15370kW2.2.轉速的確定轉速的確定我國輕型車用柴油機：3200r/min(3600)中型車用柴油機：25002800r/min重型車用柴油機：20002300r/min日本豐田公司日本豐田公司in in 型型4 4缸柴油機：缸柴油機：5200r/min5200r/min工程機械和農用機械用發(fā)動機：扭矩儲備工程機械和農用機械用發(fā)動機：扭矩儲備3.3.平均有效壓力的確定平均有效壓力的確定表征發(fā)動機的設計水平。此值的選定取決于發(fā)動機的用途、轉速高低、缸徑大小等。非增壓柴油機：非增壓柴油機：700kpa-1000kpa700kpa-1000kpa增壓柴油機：增壓柴油機：1200-1500kpa1200-1500kpa增壓中冷柴油機：增壓中冷柴油機：2000kpa2000kpa汽油機：汽油機：900-1300kpa900-1300kpa（1200-15001200-1500增壓機型）增壓