内燃机设计考试要点.
内燃机原理复习重点（前四章）资料
内燃机原理复习重点（前四章）资料第一章内燃机工作循环与性能指标内燃机的实际工作循环：由进气、压缩、燃烧—膨胀、排气四个过程组成，它是周期性地将燃料燃烧所产生的热能转变为机械能的往复过程。
基本原理：内燃机通过进气过程向气缸内吸入新鲜空气或空气与燃料的混合气，通过活塞的压缩行程，将新鲜充量的温度、压力提高到一个合适的水平，然后燃料以点燃或压燃的方式开始燃烧释放出热能，气缸内气体工质被加热，温度和压力得到进一步提升，同时膨胀推动活塞做功实现由热能到机械能的转变，最后通过排气过程排除已燃废气。
理论循环提出的假设：（1）以空气作为循环工质，视其为理想气体，物理及化学性质保持不变，工质比热容为常数；（2）循环工质的总质量保持不变（3）将燃烧过程简化为等容或等压的加热过程，将排气过程简化为等容放热过程；（4）将工质的压缩和膨胀过程看成等熵过程，工质与外界不进行热交换。
三种形式的理论循环：（1）定容加热循环，如汽油机（2）定压加热循环，如高增压和低速大型柴油机（3）混合加热循环，如高速柴油机理论循环的评价指标：（1）循环热效率t η：工质所做循环功W 与循环加热量1Q 之比，用来评价循环的经济性，即 12t 11Q Q W Q Q η-== 影响t η的因素有：①压缩比ε（随着ε增大，三种循环的热效率都提高，提高压缩比可以提高循环平均加热温度，降低循环平均放热温度）；②绝热指数k （随着k 值增大，t η将提高）；③压力升高比λ（定压加热循环与定容循环的t η均与λ无关，对于混合加热循环，当1Q 与ε不变时，λ增大则ρ减小，膨胀过程增加，2Q 减少，t η提高）；④预胀比ρ（ρ值增加，t η下降）（2）循环平均压力t p ：单位气缸工作容积所做的循环功，用来评价循环的做功能力，即 t ()SW p kPa V = 对于定压和定容加热循环，循环平均压力t p 随压缩起点压力a p 、压缩比ε、压力升高比λ 预胀比ρ、绝热指数K 和热效率t η的增加而增加；对于混合加热循环，若1Q 不变，增加ρ 就是减少λ，t η下降，t p 也降低继续膨胀循环：（1）脉冲涡轮增压（2）定压涡轮增压四行程内燃机的实际循环：（1）进气过程：进气压力终点a p 一般小于环境大气压力0p ，压力差用于克服进气阻力，进气终点的温度a T 高于环境大气温度0T（2）压缩过程：复杂多变过程，压缩终了的压力1n c a p p ε=，温度11n c a T T ε-=，其中，多变指数1n 主要受工质与缸壁的热交换及工质泄露情况的影响，当转速提高时，热交换时间缩短，缸壁的传热和气缸泄漏气量减少，1n 会增大，当负荷增加时，气缸壁温度升高，传热量减少，1n 增大，而当漏气量增加或缸壁温度降低时，1n 减小。
车辆系内燃机复习重点
★1内燃机有哪些工作指标？主要有动力性能指标（功率、转矩、转速）、经济性能指标（燃料与润滑油消耗率）、运转性能指标（冷起动性能、噪声和排气品质）和耐久可靠性指标（大修或更换零件之间的最长运行时间与无故障长期工作能力）。
2示功图的作用？由示功图可以观察到内燃机工作循环的不同阶段（压缩、燃烧、膨胀）以及进气、排气行程中的压力变化，通过数据处理，运用热力学知识，将它们与所积累的试验数据进行分析比较，可以对整个过程或工作过程的不同阶段进展的完善程度作出判断。
★3指示性能指标的有哪些？指示功Wi ，平均指示压力，指示功率Pi ，指示热效率和指示燃油消耗率，计算公式以及之间的关系？注意公式中单位的应用指示功Wi 、平均指示压力Pmi 、指示功率Pi 、指示热效率和指示燃油消耗率bi 。
4机械效率和有效功率，平均有效压力pme ，升功率PL ，充量系数Φc ，过量空气系数Φa 有效热效率和有效燃油消耗率，计算公式及之间的关系？5平均机械损失压力pmm ，机械损失的组成，机械损失的测定方法哪几种？平均机械损失压力pmm:发动机单位气缸工作容积一个循环所损失的功。
可以用来衡量机械损失的大小。
机械损失由活塞与活塞环的摩擦损失、轴承与气门机构的摩擦损失、驱动附属机构的功率损失、风阻损失、驱动扫 气泵及增压器的损失组成。
测定方法有：示功图法、倒拖法、灭缸法、油耗线法等★6提高内燃机动力性能与经济性能的途径？采用增压技术、合理组织燃烧过程，提高循环指示效率、改善换气过程，提高气缸的充量系数、提高发动机的转速、提高内燃机的机械效率、采用二冲程提高升功率★课堂作业：要设计一台6缸四冲程高速柴油机，设平均指示压力p mi =0.85MPa ，平均机械损失压力p mm =0.15MPa ，希望在2000r/min 时能发出功率为73.5KW 。
1）为将活塞平均速度控制在8m/s ，缸径与行程比取多大？2）为使缸径行程比为1：1.2，缸径与行程取多大？解：1）由cm r s m n C S Sn C m m 12min/2000/8303030=⨯==⇒= MPa MPa MPa p p p mm mi me 70.015.085.0=-=-= 由L r MPa KW in p P V in V p P me e s s me e 05.1min/2000670.05.73120120120=⨯⨯⨯==⇒= 又S D V s 42π=，所以cm cmcm S V D s 55.101214.31005.14433=⨯⨯⨯==π 所以D/S=10.55/12=0.882)由题意知，S D V s 42π=和D/S=1：1.2得cm cm D S 44.1237.102.12.1=⨯==1掌握三种典型理论循环的示功图，通过循环热效率的公式，分析改善热效率的途径及其限制a)等容加热循环 b)等压加热循环 c)混合加热循环途径：1）提高压缩比可以提高循环的热效率。
内燃机设计5
壁厚：5~8mm。 从缸套的机械变形和穴蚀来讲，要求增加壁厚； 从缸套的热变形来讲，要求减小壁厚。 在提高缸套支撑刚度的前提下，减小缸套壁厚。 （3）无缸套 无缸套 结构紧凑、刚度好、导热好，加工要求低，但对机体材质要 求高，且只适合于小缸径（85mm以下）发动机。
四 气缸套磨损
（1）磨料磨损：进气杂质、润滑油杂质，（上下刮痕）。 （2）腐蚀磨损：燃料中的酸性物质，（上部细小洞穴）。 （3）溶着磨损：润滑不良，（上部块状结构物）。 （4）穴蚀：水流冲击、高频振动、外表面的微小缺陷，（缸套 中、下部蜂窝状洞穴）
五 主要尺寸
（1）缸心距L0 ：D为气缸直径
（2）机体中心高L1：
（3）机体龙门高L2=（0.8~1.0）D：
（4）机体顶板厚度h1 汽油机：湿缸套：10~12mm 干缸套：8~10mm 柴油机：湿缸套：18~24mm 干缸套：12~16mm （5）气缸盖螺栓的数量与布置 ① 数量： 当：D<90mm 每缸4~6根气缸盖螺螺栓 90~130mm 每缸6根气缸盖螺螺栓 D>130mm 每缸8根气缸盖螺螺栓 对增压高速车用柴油机也有例外：如索菲姆柴油机7根。 气缸盖螺栓尽可能对称均匀分布。 ② 直径： 当：D<90mm M12（6螺栓） M14（4螺栓） 90~110mm M14 115~140mm M16 （6）冷却水夹层：大于8mm。
4 作用在ห้องสมุดไป่ตู้柄连杆机构上的力是如何分解与传递的？画图 说明。 5 多缸发动机的总扭矩等于各缸扭矩之和。 6 为使发动机较平稳地工作，要求使所有气缸的发火时刻 在一个循环（二冲程发动机曲轴转一转完成一个工作循 环，四冲程发动机曲轴转两转完成一个工作循环）内保 持均匀的间隔，相邻气缸发火间隔尽可能大些，改善轴 承负荷及曲轴的受力情况。 7 发动机的扭矩不均匀使曲轴转速发生波动而引起被带动 的工作机械产生冲击负荷，影响其正常工作。 8 为减小发动机的扭矩不均匀可采用：增加发动机气缸 数，和装有较大转动惯量的飞轮。
内燃机考试
内燃机考试一、名词解释1.表面点火:在点燃式发动机中,凡是不依靠电火花点火,而是由于炽热点燃混合气而引起的不正常燃现象2.后火:在炽热点的温度较低时,电火花点燃混合气后,在火焰传播的过程中,炽热点点燃其余混合气,但这时形成的火焰前锋仍以正常的速度传播,称为后火。
3.爆燃:在某种条件下(如压缩比过高),汽油机的燃烧会变得不正常,在测录的P-t图上,压力曲线出现高频大幅波动,上止点附近的dp/dt值急剧波动,此时火焰速度和火焰前锋形状发生急剧的改变,称为爆燃。
4.内燃机的速度特性:指内燃机在供油量调节机构保持不变得情况下,性能指标随转速而变化的关系5.负荷特性:指内燃机的转速不变时,性能指标随负荷而变化的关系6.冲量系数φc:指内燃机每循环实际吸入气缸的新鲜充量m1与以进气管状态充满气缸工作容积的理论充量msh之比7.理论空燃比(化学计量空燃比):当燃料在空气中燃烧时,一定质量空气中的氧刚好使一定质量的燃料完全燃烧,将碳氢燃料中所有的碳氢完全氧化成二氧化碳和水,则此时的空气与燃料的质量比称为该燃烧的化学计量空燃比8.喷油规律:指在喷油过程中,单位凸轮转角内从喷油器喷入气缸的燃油量随凸轮转角θ的变化关系9.几何供油规律:指从几何关系上求出的单位凸轮转角内供入高压油路中的燃油量随凸轮转角θ的变化关系10.机械效率:有效功率与指示功率之比称为机械效率11.预混燃烧:在燃烧过程中,如果混合过程比燃烧反应要快得多或者在火焰到达之前燃料与空气已充分混合,这种可燃混合气的燃烧称之为预混燃烧12.换气损失:换气损失理论循环与实际循环的换气功之差称为换气损失13.升功率:在标定工况下,发动机每升气缸工作容积所发出的有效功率14.供油提前角:指喷油泵安装于柴油机上时喷油泵柱塞关闭进回油孔开始压油到柴油机活塞上止点所经历的曲轴转角15.喷油提前角:喷油开始喷油到柴油机活塞上止点所经历的曲轴转角16.喷油延迟角:供油提前角与喷油提前角之间的差值吧17.有效燃油消耗率:指单位有效功的耗油量18.平均指示压力:指单位气缸容积一个循环所做的有用功19.指示功有效热效率:内燃机实际循环的有效功与为得到此有效功所消耗的热量的比值20.抗爆性:燃料对于发动机发生爆燃的抵抗能力叫做燃料的抗爆性21.过量空气系数:φa燃烧1kg燃料的实际空气量与理论空气量之比称为过量空气系数22.φa单位里程排放量:安装内燃机的车辆按规定的工况组合行驶后折算到单位里程的23.排放量自燃性:在无外源点火的情况下,柴油机能自行着火的性质叫自燃性。
内燃机考试复习重点
●内燃机分类：工作原理：往复式、旋转式、转子式。
往复式：按燃料-柴油机、汽油机；按点火方式-压燃式、点燃式；按完成工作过程的冲程数-四冲程、二冲程；按汽缸数-单缸、多缸；按气缸排列-直排、V排、W型、星型；按冷却方式-水冷式、风冷式；按转速-高转速（＞1000）、中速、低速（＜600）●内燃机名称和型号的编制：1内燃机名称是按照所用的主要燃料来命名；2内燃机型号由四项内容所组成即气缸数目、冲程形式、气缸排列、缸径●上止点-活塞顶处在气缸中的最高位置；下止点-活塞顶处在气缸中的最低位置；冲程-活塞在上下止点间所走的距离；工作容积V h-在一个气缸内，活塞由上止点移动到下止点所扫过的气缸容积；余隙容积V c-活塞在上止点时，活塞顶上方的容积，又称燃烧室容积；气缸总容积V a-活塞在下止点时，活塞顶上方的容积；压缩比ε-气缸中气体压缩前与压缩后体积之比ε=V a/V c●四冲程内燃机的组成：1燃料系统（油箱、输油泵、喷油泵、喷油器等）；2曲柄连杆机构（气缸体、曲轴箱、汽缸盖、活塞、连杆、曲轴和飞轮等）；3配气机构（进气门、排气门、凸轮轴及驱动零件等）4润滑系统（机油泵、机油滤清器、润滑油道等）和冷却系统（水泵、散热器、风扇和水套等）；5启动装置（电启动机、气动马达、小汽油机等）6若是汽油机还包括点火装置（火花塞、点火线圈、分电器及电源设备等）●为什么柴油机的压缩比要比汽油机的高？因为柴油机工作时喷入气缸的柴油是在压缩后的高温空气中自燃的，压缩比大，压缩后的温度才高，才能使柴油自燃。
汽油机气缸内压缩的是汽油与空气的可燃性混合气体，过大的压缩比可能导致早燃●内燃机的几个循环，工作进程和冲程：四冲程-进气冲程、压缩冲程、膨胀做功冲程和排气冲程。
（进排气门都是早开晚关；着火延迟期—柴油机提前喷油）换气过程、压缩过程、燃烧过程、膨胀过程●柴油机喷油时刻及表示方法：喷油时刻用喷油提前角表示，即从喷油开始至活塞到达上止点之间的曲轴转角。
内燃机设计复习知识点
内燃机设计复习知识点内燃机作为一种常见的动力装置，在现代工业和交通运输中扮演着重要的角色。
为了更好地了解内燃机的设计原理和相关知识，以下将对内燃机设计的一些复习知识点进行总结。
一、内燃机的基本原理内燃机是通过燃烧燃料使气体膨胀产生动力的一种热力学装置。
内燃机分为两大类，分别是发动机和燃气轮机。
1. 发动机：包括汽油机和柴油机。
汽油机利用汽油和空气混合燃烧产生动力，柴油机则是将柴油注入燃烧室内自燃。
两者的工作过程类似，都包括进气、压缩、燃烧和排气四个阶段。
2. 燃气轮机：利用燃料燃烧产生高温高压的燃气，驱动涡轮旋转来产生动力。
燃气轮机具有高效率和高功率密度的特点。
二、内燃机的组成部分内燃机主要由以下几个组成部分组成：1. 气缸和活塞：气缸是一个密封的长圆筒形空间，活塞则是在气缸内做往复运动的部件。
活塞与气缸之间形成密封空间，用于完成压缩和燃烧过程。
2. 曲轴连杆机构：曲轴连杆机构将活塞的往复直线运动转换为旋转运动，进而驱动输出轴或者机器的工作。
3. 进气和排气系统：进气系统负责将空气和燃料混合供给内燃机，排气系统则将燃烧产生的废气排出。
进气系统包括进气管、进气阀等，排气系统包括排气管和排气阀等。
4. 燃油系统：燃油系统用于提供燃料，包括储油罐、燃料泵等。
5. 点火系统：点火系统用于引燃混合气体，一般包括火花塞、点火线圈和电子控制单元等。
三、内燃机的工作循环内燃机按照工作循环的不同，又可分为四冲程循环和两冲程循环。
1. 四冲程循环：包括进气冲程、压缩冲程、燃烧冲程和排气冲程四个冲程。
进气冲程中活塞向下运动，进气阀打开，将混合气体进入气缸；压缩冲程中，活塞向上运动，将混合气体压缩；燃烧冲程中，点火系统点燃混合气体，产生爆燃，推动活塞向下运动；排气冲程中，活塞再次向上运动，将燃烧产生的废气排出。
2. 两冲程循环：进气和排气过程与四冲程循环相同，但压缩和燃烧过程合并在一起。
两冲程循环具有结构简单、功率密度高等优点。
《内燃机学第4版》常考知识点总结
过量空气系数 ：燃烧单位质量燃料的实际空气量与理论空气量之比。
有效热效率：实际循环的有效功与为得到此有效功所消耗的热量的比值。
有效燃油消耗率 be：单位有效功的耗油量。
平均机械损失压力：发动机单位气缸工作容积一个循环所损失的功。
质量排放量: 单位时间或按பைடு நூலகம்排放标准规定，进行一次测试，在试验期内测出的污染物质量。
进气谐振（进气管动态效应）: 由于间歇性、周期性进气，进气管内存在压力波，在特定
的进气管条件下，可以利用此压力波提高进气门关闭前的进气压力，提高充气效率，这就
是进气谐振。
（当采用可变技术时，在高转速、大功率时应装配短而粗的进气管，中低转
速、大转矩时应装配长而细的进气管。）
机械增压：发动机输出轴直接驱动机械增压装置，实现对进气的压缩。
比排放量: 每单位功排出的污染物质量。
排放率（排放指数）：燃烧单位质量的燃料所排放的污染物质量。
内燃机的工作循环：周期性的将燃料燃烧所产生的热能转变为机械能的过程。
内燃机的理论循环：通常根据内燃机所使用的燃料、混合气形成方式、缸内燃烧过程（加热
方式）等特点把火花点火发动机的实际循环简化为等容加热循环，把压燃式柴油机的实际循
指示功率 ：内燃机单位时间所做的指示功。
指示热效率 ：发动机实际循环指示功与所消耗的燃料热量的比值。
指示燃油消耗率 ：单位指示功的耗油量。
机械损失功率Pm ：发动机发出指示功率时由运动件的摩擦功率以及驱动风扇，机油泵，燃油
泵，发电机等附件所消耗的功率。
有效功率 ：发动机发出的指示功率减去机械损失功率。
环简化为混合加热循环（高速柴油机）或等压加热循环（高增压及大型低速柴油机），这些
内燃机设计复习
1、提高转速的优劣势：优势：提高功率，从而使单位功率的体积减小，总量减轻。
劣势：（1）惯性力增加，从而导致机械负荷增加，平衡、振动问题突出，噪声增加。
（2）工作频率增加，从而导致活塞、气缸盖、气缸套、排气门等零件的热负荷增加。
（3）摩擦损失增加，机械效率增加，燃油消耗率增加，磨损寿命变短。
（4）进排气系统阻力增加，充气效率下降。
2、内燃机噪声来源：燃烧、气体流动、机械噪声。
3、有害气体排放种类：CO、HC、NO x、PM。
4、汽油机优点：（1）空气利用率高，升功率高。
（2）制造成本低。
（3）低温启动性好，加速性好，工作柔和，运转平顺，噪声低。
（4）结构轻巧，比质量小。
（5）不冒黑烟，PM排放少。
5、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、扩缸的方法增加功率。
（4）防火安全性好。
（5）CO和HC的排放比汽油机少。
6、P26 中心曲柄连杆机构运动规律7、内燃机平衡：传给支承作用力的大小和方向均不随时间变化。
8、内燃机振动（不平衡）的原因：（1）发动机转矩是周期性变化的。
（2）旋转惯性力、往复惯性力是周期性变化的。
9、研究内燃机平衡的目的：（1）为分析和选型提供依据。
（2）寻求改善平衡性的措施10、研究内燃机平衡的方法：解析法、图解法、11、扭振：使曲轴各轴段间发生周期性相互扭转的振动。
12、扭振发生的原因：（1）曲轴有固有频率。
（2）系统上作用有大小和方向呈周期性变化的干扰力矩。
（3）当干扰力矩的变化频率与系统固有频率合拍时，系统产生共振。
13、研究扭振的目的：通过计算找出临界转速、振幅、扭振应力，决定是否采取减震措施，或避开临界转速。
14、曲轴扭振计算步骤：（1）当量系统换算（2）自由振动计算（3）强迫振动计算（4）减振或避振计算15、阻尼分类：外阻尼、内阻尼、假阻尼。
16、扭转振动的消减措施：（1）使曲轴转速远离临界转速。
（2）改变曲轴的固有频率。
（3）提高轴系的阻尼。
内燃机工艺学考试内容
工艺学考试内容
考试要求：共两题。
具体零件、夹具等不限（需附图纸及相应图号、工装号），但不可以雷同（雷同均为零分）。
一个月后（4月15日前）将电子版考题答卷发刘庆雷，再统一发给老师。
1、关于定位误差的知识：计算分析实际生产中应用的一
个工序的专用夹具的定位误差，分析能否满足要求？假如不能满足要求则如何改进？
2、关于尺寸链的知识：对实际装配或加工部件尺寸链进
行计算，校核装配精度或设计尺寸能否满足使用要求？如不满足则如何改进？。
内燃机设计重点整理
第一章 内燃机设计总论1. 内燃机设计的主要指标1) 动力性指标：主要包括有效功率、转速和转矩 有效功率的计算式：ττ2300Di c p in V p P m me h me e ⋅⋅⋅∝=式中，Pme 为平均有效压力；m v 为活塞平均速度，hV 为单缸工作容积，i 为汽缸数，n 为转速，D 为气缸直径，τ为冲程数。
2) 经济型指标：燃油消耗率，燃油消耗率的公式为mi et eeKHuP B b ηηη=⨯=⨯=63106.310式中：机械效率指示功率有效功率=m η3) 可靠性和耐久性指标：可靠性是指在规定的运转条件下，规定的时间内，具有持续工作，不会因为故障而影响正常运转的能力；耐久性是指从开始使用起到大修期的时间。
4) 质量尺寸外形指标：质量、尺寸外形尺寸是评价设计的紧凑性和金属利用程度的指标。
5) 低公害指标：包括噪声和有害气体排放 2. 内燃机主要参数的选择？1) 平均有效压力me P ：平均有效压力与混合气形成的方法、燃料的种类、燃烧和换气过程的质量、进气温度和压力以及机械效率等有关。
提高me P 的途径：提高充气效率；提高指示热效率；提高机械效率；调整燃油系统；采用增压或提高空气密度。
2) 活塞平均速度m v ：m v 是表征发动机强化程度的主要参数。
30Sn v m =式中：S 为活塞行程（mm ），n为发动机转速（r/min ）；3) 汽缸直径D 和冲程数S ：气缸直径D 加大，有效功率Pe 以直径的平方的速度增加，但是惯性力也以直径的平方增加，导致振动和机械负荷加剧，还会使发动起气缸、活塞组、气缸盖、气门等零件的热负荷加重。
4) 缸径比S/D ：S/D 增加导致活塞的平均速度m v 增加，磨损加速，寿命降低。
第二章：曲柄连杆机构的受力分析1. 活塞的运动规律？（1）活塞位移：=()()αα2cos 141cos 1-+-（简化后的公式由一阶和二阶量组成）（2）活塞速度：=αλα2sin 2sin +（3）活塞加速度：=a 2cos cos λα+ 时41<λ：λλαα+=⇒<--⇒=10410max 22j d j d ＝()λλαα--=⇒>-⇒︒=1041180min 22j d j d ＝时41>λ：λλαα+=⇒<-⇒︒=10410max 22j d j d ＝()λλαα--=⇒<-⇒︒=1041180max 22j d j d ＝2.活塞受力分析？曲柄连杆中的作用力分为：气体作用力，惯性力（往复惯性力和旋转惯性力），合成力F 。
内燃机设计复习
内燃机设计复习•相关推荐内燃机设计复习第一章1、内燃机主要设计指标有哪些？内燃机设计总论动力性指标、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？内燃机的动力性指标是指内燃机的标定功率，标定转速，活塞平均速度，平均有效压力及扭矩，这些指标是根据配套的使用要求而确定的。
3、经济性指标有哪些？内燃机的经济性指标是指生产成本,运转中的消耗,(燃油．机油)以及维修费用等，这些通常都是以燃油消耗率和机油消耗率，特别是燃油消耗率作为内燃机经济性的主要指标。
4、内燃机设计工作中的“三化”？内燃机的产品系列化，零部件通用化，零件设计标准化统称为内燃机和设计的“三化”。
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，必须正确确定活塞行程与气缸直径的比值。
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=R/L是决定内燃机连杆长度L的一个结构参数。
因为在活塞行程S决定后，曲柄半径R=S/2即可求出。
因此，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。
内燃机设计期末复习资料
内燃机设计期末复习资料引言：内燃机是一种将燃料通过燃烧的方式转化为机械能的装置。
它在现代工业中起着至关重要的作用。
内燃机设计是一个综合性的工程问题，需要涉及到热力学、机械学、材料科学等多个学科知识。
本文将围绕内燃机设计的基本原理、燃料选择、热力学循环、缸内流动以及燃烧控制等方面进行说明，帮助读者对该领域的知识进行系统的复习。
一、基本原理内燃机的基本原理是将燃料在氧气的存在下进行燃烧，通过燃烧释放的热能将气体推动活塞运动，从而产生机械能。
内燃机根据燃料的不同可以分为汽油发动机、柴油发动机和天然气发动机等多种类型。
其工作循环可以分为吸气、压缩、燃烧和排气四个过程。
二、燃料选择选择合适的燃料对内燃机的性能和使用寿命有着重要的影响。
常见的燃料有汽油、柴油、天然气等。
汽油是一种易挥发的液体燃料，适用于高速运转的汽油发动机；柴油是一种低挥发的液体燃料，适用于长时间运转的柴油发动机；天然气是一种清洁能源，适用于环保要求较高的天然气发动机。
三、热力学循环内燃机的热力学循环包括奥托循环和迪塞尔循环。
奥托循环适用于汽油发动机，其过程包括进气、压缩、燃烧和排气；迪塞尔循环适用于柴油发动机，其过程包括进气、压缩、燃烧和排气。
热力学循环的目标是提高内燃机的热效率，同时降低废气排放。
四、缸内流动缸内流动是内燃机中重要的研究方向之一。
它的目的是使燃料在进气、压缩、燃烧和排气过程中能够更加均匀和充分地与空气混合。
通过合理设计缸内形状、进气、排气道和喷油系统等，可以改善燃烧的稳定性和效率，提高内燃机的性能。
五、燃烧控制。
内燃机设计期末复习资料
1.内燃机主要设计指标有哪些？答：（1）动力性指标，包括功率、转速、最大扭矩、最大扭矩转速（1）经济性指标，主要指燃油消耗率（2）重量和外形尺寸指标（3）低公害指标（4）要求使用方便，好修、好造2.内燃机汽缸套设计要求是什么？答：（1）提高刚度和耐磨性；（2）防止拉缸、穴蚀、和支承凸肩变裂（3）减少热变形与安装变形。
3 提高内燃机充气效率的措施答：（1）降低进气系统阻力损失，提高吸气终了的压力；（2）降低排气系统阻力损失，以降低残余废气压力；（3）减少高温零件在在进气过程中对新鲜冲量的加热，以降低冲量由于加热引起的温升。
4 汽油机爆燃时有何外部特征？答：（1）发出金属振音（敲缸）；（2）在轻微爆震时，发动机功率略有增加，强烈爆震时，发动机功率下降，工作不稳定，转速下降，发动机有较大震动；（3）冷却系统过热；（4）气缸盖温度上升五. 论述题（共30分，每题10分）1.提高曲轴强度的结构措施和工艺措施有哪些？答：（1）结构措施①加大轴径重叠度。
②加大过度圆角。
③采用空心轴径，减轻曲轴的重量和减少曲柄销的离心力，从而降低主轴承负荷，提高了曲轴弯曲强度。
④开卸荷槽，在相同的载荷条件下，可使曲轴曲柄销圆角最大应力有所降低。
（2）工艺措施①圆角滚压强化，使圆角产生塑性变，发生冷作硬化，表面的残余压应力抵消了部分工作拉伸应力，使曲轴疲劳强度大大提高。
②轴径和圆角表面同时进行淬火，使金属组织发生相变，产生残余应力，硬度提高，从而提高耐磨性。
③喷丸强化，亦属冷作变形，在金属表层上留下应力使表层硬度提高，提高疲劳强度。
④氮化处理，由于氮的扩散作用，在曲轴表面形成化合层，它有极高的耐磨性、且抗咬合、耐腐蚀，提高了曲轴的疲劳强度。
2.降低机油消耗量的主要途径。
答：（1）汽缸与活塞组，活塞环与环槽、气门与导管之间的间隙过大时，机油就会窜入燃烧室或进入排气管排出，这是机油消耗的主要原因。
因此改进油环设计，防止汽缸变形，提高上述配合的耐磨性，在进气门上加挡油圈等是降低机油消耗的有效途径。
《内燃机学》考研复习大题要点
《内燃机学》考研复习大题要点《内燃机学》2021考研复习简答题1、简述汽油机与柴油机瞬态排放的差异。
车用内燃机在实际使用中常出现瞬态运转状态，例如起动、加速、减速等工况。
转速、负荷不断变化，零部件的温度以及工作循环参数不断变化。
所以，这时内燃机排放量与稳定工况往往有很大不同。
1）汽油机（1）冷起动汽油机冷起动时，由于进气系统和气缸温度低，汽油蒸发不好，较多的汽油沉积在进气管壁上，流速低造成油气混合不好，因此需要增加供油量，以使使汽油机能正常起动。
汽油机冷起动时混合气的?a <1。
混合气中的汽油以部分蒸气状态、部分液体状态进入气缸。
很浓的混合气导致较高的CO排放。
部分液态汽油在燃烧结束后从壁面蒸发，未燃烧就被排出气缸，造成HC的大量排放。
由于温度低及混合气过浓．冷起动时的NOx排放量很低。
（2）暖机汽油机起动以后，冷却系和润滑系以及主要零部件仍未达到正常的温度水平，需要一个暖机过程。
这时仍需要?a <1的浓混合气，以弥补燃油在气缸壁和进气管壁上的冷凝。
暖机过程CO和HC的排放仍然很高，NOx的排放随着温度的提高逐渐增大。
（3）加速用化油器的汽油机这时往往供给很浓的混合气，造成较高的CO和HC排放。
汽油喷射的汽油机不产生过浓的混合气，其排放值与相应的各稳定工况点相似。
（4）减速节气门关闭，发动机反拖高速运转。
化油器式发动机如果没有特殊措施，由于进气管中突然的高真空状态，使壁上的液态燃油蒸发，形成过浓混合气而造成较高的HC和CO排放。
汽油喷射式发动机在减速时不再供油，气管内液态油膜少。
2）柴油机1冷起动时，部分燃油以液态分布在燃烧室壁上。
着火之前，喷入缸内的燃油会以末燃HC形式直接排出气缸。
着火以后，吸附在壁面上的燃油也不能完全燃烧，有一部分在蒸发后被排出。
柴油冷起动时排放的高浓度HC表现为白烟。
非增压机的正常加速几乎是各稳定工况点的连续。
增压机突加负荷时，增压器需要一段时间，才能达到高负荷所对应的转速和增压压力。
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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°5,23,4120°240°360°480°600°536241M 0,1M 1,2M 1M 2,3M 3,4M 2M 3M 4,5M 4M 5,6M 5M 6M 6,71])sin 1([)( )sin 1()sin (1 cos sin sin L r sin sin r sin L AOB )cos cos ()(21222122212αλαλββλαλαββααβ--+=∴-=-===∆+-+=-'='=l l r x r l l r AOO 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2-52、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 XX 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 161sin 81sin 211)sin 1( 22226644222122＝＝度和加速度求两次导数得到活塞速对＝又αλαωαλαωαλααλααλααλαλαλαλαλ第三章、内燃机的平衡一、平衡的定义答：内燃机在稳定的工况运转时，给支撑的作用力的大小和方向不随时间而变化。
二、不平衡的危害答：引起车辆的振动，影响乘员的舒适性、驾驶的平顺性。
固定式内燃机的振动，会缩短基础或建筑物的寿命。
产生振动噪音、消耗能量、降低机器的总效率。
引起紧固连接件的松动或过载、引起相关仪器和设备的异常损坏。
三、静平衡和动平衡答：静平衡：旋转惯性力合力=0，质心在旋转轴上。
动平衡：旋转惯性力合力=0，合力矩=0。
四、平衡分析1、二冲程四缸机，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。
并指出M j1max及出现时刻。
答：解：点火间隔角为A==90°（1）作曲柄图和轴测图。
（2）惯性力分析。
显然，一阶和二阶往复惯性力之和都等于零，即FRjI=0，FRjII=0，静平衡。
（3）惯性力分析。
根据右手定则向第四拐中心取矩，得到在水平轴上的投影MjIx=aCcos18°26′。
可以看出，在第一缸曲拐处于上止点前18°26′时，该机有最大一阶往复惯性力，即旋转惯性力矩（4）平衡措施。
采用整体平衡方法，有2、四冲程三缸机，点火顺序1-3-2，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。
并指出M j1max及出现时刻。
答：解：点火间隔角为A==240°（1）作曲柄图和轴测图三拐曲轴一、二阶曲柄图和轴测图（2）做惯性力矢量图一阶惯性力二阶惯性力得到????（3）做力矩图往复惯性力矩图旋转惯性力图旋转惯性力矩（4）采用用整体平衡法∑∑∑==∞==++=++≈++=nk k t ak n k k k a k k k k k a k t k M M t M M t M M M 101010)sin( )sin( )sin(δωδωδω∑=++=nk k t ak t k M M M 210)sin(δω第四章 曲柄系统的扭转振动 一、扭转振动的定义和现象答：定义：扭转振动是使曲轴各轴段间发生周期性相互扭转的振动，简称扭振。
现象：发动机在某一转速下发生剧烈抖动，噪声增加，磨损增加，油耗增加，功率下降，严重时发生曲轴扭断。
发动机偏离该转速时，上述现象消失。
二、刚度换算 公式P85三、单质量扭振系统的方程式作用在发动机上的单缸扭矩是周期函数，上述过程称为简谐分析，也叫做傅里叶变换。
故对于四冲程发动机，扭矩的简谐分析表达式为四、单自由度系统的有阻尼振动分类 1、外阻尼 2、内阻尼 3、假阻尼五、例题4-1重点。
上次考的。
六、改变曲轴的固有频率。
目的：消除扭振带来的危害。
1、提高曲柄刚度：增加主轴颈直径；减小曲柄长度；提高重叠度。
2、减少转动惯量：采用空心曲柄；降低平衡块质量；降低带轮、飞轮质量。
第五章配气机构设计一、时间断面的定义答：气门开启断面积与对应时间乘积的积分，即气门开启的通过断面积的“时间断面”，反应气门的通过能力，断面积越大，能力越大。
二、设置缓冲段的必要性。
答：1）由于气门间隙的存在，使得气门实际开启时刻迟于挺柱动作时刻2）由于弹簧预紧力的存在，使得机构在一开始要产生压缩弹性变形，等到弹性变形力克服了气门弹簧预紧力之后，气门才能开始运动3）由于缸内气压力的存在，尤其是排气门，气缸压力的作用与气门弹簧预紧力的作用相同，都是阻止气门开启，使气门迟开。
上述原因的综合作用使得气门的实际开启时刻迟于理论开启时刻，若没有缓冲段，气门的初速度短时间内由零变得很大，有很强的冲击作用。
同样，当气门落座时末速度很大，会对气门座产生强烈冲击，气门机构的磨损和噪声加剧。
为了补偿气门间隙以及预紧力和气缸压力造成的弹性变形，要在实际工作段前后增设缓冲段，保证气门开启和落座时处于很小的速度。
三、摇臂比的定义：i=l2/l1。
L2是气门一侧摇臂的长度。
L1是推杆侧摇臂的长度。
四、例题5-1重点，上次考的。
P134第六章曲轴飞轮组的设计一、工作条件和设计要求答：工作条件：周期变化的力、力矩共同作用，即受弯曲又受扭转，承受交变疲劳载荷，重点是弯曲载荷。
曲轴的破坏80％是弯曲疲劳破坏。
形状复杂，应力集中严重。
轴径比压大，摩擦磨损严重。
设计要求：有足够的耐疲劳强度，有足够的承压面积，轴颈表面要耐磨，尽量减少应力集中，刚度要好，变形小，否则恶化其它零件的工作条件。
二、曲柄效直径D2和长度L2答：1、增加D2，减小L2的优点：L2一定时，D2增加，比压下降，耐磨性提高；D2增加时，弯曲刚度增加，扭转刚度增加；L2下降时，纵向尺寸下降，曲轴刚度提高。
2、提高D2的限制：D2增加会导致离心力增加，转动惯量增加。
受到连杆大头及剖分面形式的影响。
第七章连杆组设计一、连杆组的组成答：连杆体（小头、杆身、连杆大头）、连杆盖、连杆螺旋、轴瓦组成。
二、连杆长度l的校核答：1、连杆摆角角度最大时。
连杆是否碰气缸套下沿；2、当活塞处于下止点时，曲轴平衡重是否碰活塞裙部。
第八章活塞组设计一、工作条件和设计要求答：1、工作条件：高温-导致热负荷大；高压-冲击性的高机械负荷；高速滑动；突变的侧压力。
2、设计要求：热强度好，导热性好，热膨胀系数小，减磨性好。
形状合理，吸热少，散热好，强度刚度好，应力集中小，与缸套有最佳的配合间隙。
密封性好，摩擦损失小。
质量小。
二、活塞高度答：活塞压缩高度：压缩高度包括三部分组成：活塞顶至第一道活塞环槽间之顶岸高度h1（亦称火力岸高度），活塞环带高度h2以及由活塞销中心到头部最末道环槽之间的上裙高度h3。
1、顶岸高度h1：首先要保证当活塞位于上止点时，第一道活塞环位置必须落在水套的冷却水腔位置处，以保证活塞环散热良好，防止过热。
非冷却活塞的h1值一般都取得稍大。
顶岸高度h1可比非冷却活塞更小。
2、活塞环带高度h2：由环之数量、环高、环槽肩高所决定。
减少环的数量，显然可减小活塞与缸套间的摩擦功。
压缩高度：活塞销中心到活塞顶的高度。
三、活塞裙部的设计答：作用：引导活塞运动，并承受侧向力。
防止裙部变形的方法：选择膨胀系数小的材料，进行反椭圆设计，采用绝热槽，销座采用恒范钢片，群部加钢桶等方法达到。
热负荷严重的活塞环带也设计成椭圆，但与群部椭圆不同。
四、气环的作用原理答：（一）密封原理：靠活塞环的初弹力形成第一密封面（P0=0.1~0.2MPa）；在环上面气压力PA作用下形成第二密封面；环背气压力PR作用下加强第一密封面；（二）导热作用：活塞的70％热量由活塞环传出，环的散热作用是在环的密封作用实现后才能完成的注意：分类：气环、油环作用：气环－密封、导热；油环－刮油、布油。
第九章内燃机润滑轴承设计一、轴瓦表面几何形状答：回转双曲面轴瓦（轴向变厚度轴瓦）椭圆轴承（径向变厚度轴瓦）二、轴心轨迹的定义及因素答：轴颈在油膜压力、外负荷及角速度的周期变化中，其轴心所绘出的一条封闭曲线。
因素：结构参数：轴的长颈比、间歇工作参数：负荷、转速润滑油的粘度。
第十章机体与气缸盖的设计一、机体的设计要求答：在尽可能轻巧的前提下，尽量提高刚度，降低变形，振动噪声。
提高刚度的途径主要有以下凡个方面;1)将汽缸体与上曲轴箱铸造成一个整体，形成一个刚度很好的空间梁板组成结构，除非是比较大型的内燃机才采用汽缸体与曲轴箱分开的结构。
2)汽缸之间加隔板，以提高机体横向刚度。
3)降低上下曲轴箱的剖分面。