發(fā)動機總體設計

發(fā)動機總體設計及活塞設計

（一）發(fā)動機總體設計一、兩大機構：（1）曲柄連桿機構：曲軸飛輪組；機體組；活塞連桿組。（2）配氣機構：凸輪軸的布置；氣門的布置。二、四大系統(tǒng)（起動系除外）：（1）燃油供給系：燃油供給路線（2）冷卻系：水冷（大小循環(huán)）（3）潤滑系：潤滑方式，潤滑油路（4）燃燒系統(tǒng)：燃燒室形狀（W形）和進排氣道布置方式（二）活塞設計頂部：燃燒室形狀（W形和球形）；頭部：活塞環(huán)槽設計；裙部：橢圓，上小下大；活塞環(huán)設計：氣環(huán)（矩形，錐面，扭曲，梯形，桶面）和油環(huán)（普通，組合）活塞銷設計：內孔形狀設計（圓柱形，端部錐形，中間封閉形，單側封閉型）強度校核（計算）一、曲軸飛輪組（曲拐及平衡重的布置及發(fā)火順序）四缸四行程發(fā)動機的曲拐布置二、活塞連桿組（活塞與連桿裝配圖及連桿大頭的剖分方式和連接方式）氣環(huán)連桿螺栓連桿軸瓦油環(huán)活塞銷活塞連桿連桿蓋（四）連桿作用：連接活塞與曲軸，并把活塞承受的氣體壓力傳給曲軸，使活塞的往復運動變成曲軸的旋轉運動。連桿組件分解圖連桿小頭桿身連桿大頭連桿大頭的連接形式平切式斜切式（連桿大頭與連桿桿身軸線成30°～60°）鋸齒定位圓銷定位套筒定位止口定位連桿蓋與連桿的定位措施平切口精加工連桿螺栓和螺栓孔斜切口油底殼安裝平面和曲軸旋轉中心在同一高度油底殼安裝平面低于曲軸的旋轉中心氣缸體上曲軸的主軸承孔為整體式按氣缸體與油底殼安裝平面位置不同分為三、機體組（機體組類型及氣缸套類型）一般式龍門式隧道式干式氣缸套和濕式氣缸套名稱特點示意圖干缸套外壁不直接與冷卻水接觸。壁厚1～3mm。濕缸套外壁直接與冷卻水接觸。壁厚5～9mm。強度和剛度都較好，加工復雜，拆裝不便，散熱不良。散熱良好、冷卻均勻、加工容易。強度和剛度不如干缸套，易漏水。氣缸氣缸套氣缸氣缸套凸輪軸下置凸輪軸中置凸輪軸上置（1）四、配氣機構凸輪軸的傳動方式傳動方式圖示應用齒輪傳動凸輪軸下置、中置式配氣機構鏈條傳動凸輪軸上置式配氣機構齒形帶傳動凸輪軸上置式配氣機構一般要在中間加入一個中間齒輪（惰輪）（2）四氣門的排列及驅動

每缸采用四個氣門時，其氣門排列的方案有二種：

1).同名氣門排成兩列

如左圖所示，由一個凸輪通過T形驅動桿同時驅動，并且所有氣門都可以由一根凸輪軸驅動。

2).同名氣門排成一列

如右圖所示，進排氣門分別位于曲軸中心線的兩側，分別采用兩凸輪軸驅動。

氣門頭部的結構形式平頂式結構簡單，制造方便，吸熱面積小，質量也較小，進、排氣門都可采用。凸頂式（球面頂）適用于排氣門，因為其強度高，排氣阻力小，廢氣的清除效果好，但球形的受熱面積大，質量和慣性力大加工較復雜。凹頂式（喇叭頂）凹頂頭部與桿部的過渡部分具有一定的流線形，可以減少進氣阻力，但其頂部受熱面積大，故適用于進氣門，而不宜用于排氣門。燃油濾清器低壓油管高壓油管噴油泵噴油器回油管燃油箱輸油泵油水分離器調速器限壓閥噴油提前器五、燃油供給系冷卻水在冷卻系內的循環(huán)流動路線有兩條，一條為大循環(huán)，另一條為小循環(huán)。所謂大循環(huán)是水溫高時，水經過散熱器而進行的循環(huán)流動；而小循環(huán)就是水溫低時，水不經過散熱器而進行的循環(huán)流動。小循環(huán)大循環(huán)節(jié)溫器六、冷卻系

汽油發(fā)動機潤滑油路（復合式潤滑系統(tǒng)）：發(fā)動機工作時，機油經集濾器→機油泵→機油濾清器→主油道→主軸承→斜油道→連桿軸承→噴濺至活塞、活塞銷；發(fā)動機前端第一條油道→中間軸；主油道的垂直油道→凸輪軸軸徑→氣缸蓋回油孔→曲軸箱。七、潤滑系凸輪軸中間軸（分電器和機油泵的傳動軸）集濾器主油道分油道旁通閥機油泵放油塞限壓閥機油濾清器溢流閥當機油壓力超過0.6Mpa時，溢流閥打開是一部分機油流回到機油泵的進油口，在機油泵內進行小循環(huán)。當機油粗濾器進油和出油道中的壓力差達到0.15-0.18Mpa時，旁通閥被推開使機油支不經粗濾器而直接流入主油道。限壓閥：最低潤滑油壓力報警開關八、燃燒系統(tǒng)（燃燒室形狀及進排氣管布置）進排氣道布置（同側或異側）出水口進水口進氣歧管排氣歧管進氣排氣主要參考資料參考文獻：[1]《內燃機學》周龍保主編機械工業(yè)出版社；[2]《汽車構造》陳家瑞主編機械工業(yè)出版社；[3]《內燃機設計》楊連生主編中國農業(yè)機械出版社；[4]《最新汽車設計實用手冊》林秉華主編黑龍江人民出版社；[5]參考圖：縱橫剖面圖、活塞零件圖、曲軸零件圖、連桿零件圖、凸輪軸零件圖等。畢業(yè)設計圖紙內容、張數及要求繪制發(fā)動機總體方案設計圖（1張A0圖紙）繪制典型零件（活塞）圖（1張A0圖紙）繪制附屬零部件圖（2張A2）畢業(yè)設計進度計劃

序號各階段工作內容起訖日期備注1畢業(yè)實習，撰寫畢業(yè)實習報告2012年2月13日~2012年2月17日1周2查閱相關資料，翻譯1500漢字以上外文資料，撰寫開題報告2012年2月20日~2012年3月2日2周3發(fā)動機總體設計2012年3月5日~2012年3月30日4周4典型零件設計并繪制圖紙2012年4月2日~2012年4月20日