单缸四冲程柴油机课程设计说明书
目录
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1、机构简介与设计数据 (2)
（1）机构简介 (2)
（2）设计数据 (3)
2、设计内容及方案分析 (3)
（1）曲柄滑块机构的运动分析 (4)
（2）齿轮机构的设计 (6)
（3）凸轮机构的设计 (8)
3、设计体会 (11)
4、主要参考文献 (11)
单缸四冲程柴油机
1、机构简介与设计数据
（1）机构简介
柴油机（如附图1（a））是一种内燃机，他将燃料燃烧时所产生的热能转变成机械能。往复式内燃机的主体机构为曲柄滑块机
构，以气缸内的燃气压力推动活塞3经连杆2而使曲柄1旋转。
本设计是四冲程内燃机，即以活塞在气缸内往复移动四次（对应曲柄两转）完成一个工作循环。在一个工作循环中，气缸内的压力变化可由示功图（用示功器从气缸内测得，如附图1（b）所示），它表示汽缸容积（与活塞位移s成正比）与压力的变化关系，现将四个冲程压力变化做一简单介绍。
进气冲程：活塞下行，对应曲柄转角θ=0°→180°。进气阀开，燃气开始进入汽缸，气缸内指示压力略低于1个大气压力，一般以1大气压力算，如示功图上的a → b。
压缩冲程：活塞上行，曲柄转角θ=180°→ 360°。此时进气完毕，进气阀关闭，已吸入的空气受到压缩，压力渐高，如示功图上的b→c。
做功冲程：在压缩冲程终了时，被压缩的空气温度已超过柴油的自燃的温度，因此，在高压下射入的柴油立刻爆燃，气缸内的压力突然增至最高点，燃气压力推动活塞下行对外做功，曲柄转角θ=360°→540°。随着燃气的膨胀，气缸容积增加，压力逐渐降低，如图上c→b。
排气冲程：活塞上行，曲柄转角θ=540°→720°。排气阀打开，废气被驱出，气缸内压力略高于1大气压，一般亦以1大气压计算，如图上的b→a。
进排气阀的启闭是由凸轮机构控制的。凸轮机构是通过曲柄轴O上的齿轮Z1和凸轮轴上的齿轮Z2来传动的。由于一个工作循环中，曲柄转两转而进排气阀各启闭一次，所以齿轮的传动比i12=n1/n2=Z1/Z2 =2。
由上可知，在组成一个工作循环的四个冲程中，活塞只有一个冲程是对外做功的，其余的三个冲程则需一次依靠机械的惯性带动。
（2）设计数据
2、设计内容及方案分析
（1）曲柄滑块机构的运动分析
已知：活塞冲程H，连杆与曲柄长度之比λ，曲柄每分钟转数n1。
要求：设计曲柄滑块机构，绘制机构运动简图，做机构滑块的位移、速度和
一台单缸四冲程柴油机的飞轮转速是1200r／min，则柴油机每秒钟内（）． A．完成20个冲程，做功20次 B．完成40个冲程，做功40次 C．完成40个冲程，做功10次 D．完成80个冲程，做功20次 汽油机工作过程由四个冲程组成，在这些冲程中，内能转化为机械能的是（） A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程 例题：热机是把______能转化______能的机器，汽油机和柴油机统称为______．因为它们都是让燃料在______内燃烧而工作的，生成______，利用这种______作为工作物质去推动______． 分析和答案：内，机械，内燃机，汽缸，高温高压燃气，燃气，活塞做功 1．关于四冲程汽油机和柴油机，下列说法正确的是（）． A．在吸气冲程中，吸入气缸的都是空气 B．在压缩冲程末，柴油机气缸内气体温度比汽油低 C．在做功冲程初，都是火花塞点火 D．在排气冲程时，排气都依靠飞轮的惯性来完成 答案：D 2．柴油机工作过程由四个冲程组成，在这四个冲程中，机械能转化为内能的是（）．A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程 答案：B 3．柴油机上安装了一个笨重的飞轮，是为了（） A．提高热机效率 B．节省燃料 C．可以做更多的功 D．利用飞轮的惯性、完成吸气、压缩、排气三个辅助冲程 答案：D ．汽油机在压缩冲程中工作物质被压缩，气缸中的[] A．压强增大，温度降低． B．压强减小，温度升高． C．压强增大，温度升高． D．压强减小，温度降低． 2．汽油机和柴油机相比较，下列叙述中正确的是[] A．柴油机吸入气缸的是柴油和空气的混合物，汽油机吸入的是空气． B．在压缩冲程中它们的压缩程度是一样的． C．柴油机里推动活塞做功的燃气的压强比汽油机里的高． D．在压缩冲程末，汽油机气缸内的温度比柴油机的高． 参考答案 1．C 2．C 1．热机甲的效率比热机动的效率高，这是指（）． A．热机甲在单位时间内用掉的燃料比热机乙少 B．热机甲在单位时间内用掉的燃料比热机乙多 C．热机甲把燃气的内能转化为机械能的百分比比热机乙大 D．热机甲做的有用功比热机乙多
课程设计说明书 设计题目 院（系）专业班学生姓名 完成日期 指导教师（签字） 华中科技大学
目录 一目的与要求 (1) 二设计任务 (2) 三工作过程模拟计算 (3) 四动力学计算 (7) 五设计感想 (10) 参考文献 (11) 附录A 发动机外特性曲线 (12) 附录 B F g-?、F j-?、F-?曲线图 (13) 附录 C F N-?、F L-?、F t-?、F k-?、R B-?曲线图 (14) 附录 D 发动机合成扭矩∑M k-?曲线图 (15)
一目的与要求 1.目的 发动机课程设计是《发动机现代设计》课程的后续教学环节，旨在对刚学习过的发动机设计课程以及发动机原理课程的知识进行综合运用，加深对专业知识的理解。在课程设计环节，通过总体性能计算（工作过程模拟计算与动力学计算）将发动机的结构参数与性能参数结合起来，弄清结构与性能之间的内在联系；通过发动机总体布置图设计，对发动机的总体结构有一个全面而具体的了解，并深化对发动机各主要零件的作用和设计要求的理解。 2.要求 对提供的教学参考资料要认真分析，在理解的基础上借鉴，不要盲目照搬照抄。独立完成，可以讨论，不许抄袭；按时完成，不得延期。交课程设计材料（计算说明书与图纸）时必须通过指导教师的考核，不得代交。计算说明书应包括：计算目的、已知条件、变量说明、计算结果及说明（分析）等，其中动力学计算应有受力分析图，曲线图应标明坐标及单位。所绘图纸应符合工程图纸规范要求。
二设计任务 4110柴油机总体方案设计 1. 技术参数 机型：立式，直列，水冷，四冲程，废气涡轮增压、中冷燃烧室型式：直喷式 气缸直径：110mm 活塞行程：125mm（曲柄半径：62.5mm） 缸数：4 发火顺序：1-3-4-2 压缩比：17 标定功率(kW)/转速(r/min)：140/2300 最大扭矩（N.m）/转速（r/min）： 640/1450~1550 外特性最低燃油耗率（g/kW.h）：200 标定工况燃油耗率（g/kW.h）：210 机油耗率（g/kW.h）：≤1.0 调速率：≤8% 怠速（r/min）： 750 曲轴旋转方向（从前端看）：顺时针 气门间隙（冷态）：进气门0.3～0.4，排气门0.4～0.5 冷却方式：强制水冷 润滑方式：压力、飞溅复合式 启动方式：电启动 配气定时：进气门开，上止点前20oＣＡ；进气门关，下止点后43oＣＡ排气门开，下止点前60oＣＡ；排气门关，上止点后20oＣＡ 供油提前角：上止点前18±2oＣＡ 2. 其他有关数据 活塞质量：1.32kg 活塞销质量：0.58kg 活塞环总质量：0.088kg 连杆大头质量（直开口/斜开口, kg）： 1.89/1.98 连杆小头质量(kg)：0.704 连杆长度L(mm)：210 曲柄销直径：70mm 曲柄销长度：40mm 主轴颈直径：85mm 主轴颈长度（非止推挡）：36mm 曲柄臂厚度：28mm 曲柄臂宽度：126mm
车辆维修试题 一、四冲程柴油机的工作原理 柴油机的工作是由进气、压缩、燃烧膨胀和排气这四个过程来完成的，这四个过程构成了一个工作循环。活塞走四个过程才能完成一个工作循环的柴油机称为四冲程柴油机。现对照上面的动画了说明它的工作理原。 1. 进气冲程 第一冲程——进气，它的任务是使气缸内充满新鲜空气。当进气冲程开始时，活塞位于上止点，气缸内的燃烧室中还留有一些废气。 2、压缩冲程 压缩时活塞从下止点间上止点运动，这个冲程的功用有二，一是提高空气的温度，为燃料自行发火作准备：二是为气体膨胀作功创造条件。当活塞上行，进气阀关闭以后，气缸内的空气受到压缩，随着容积的不断细小，空气的压力和温度也就不断升高，压缩终点的压力和湿度与空气的压缩程度有关，即与压缩比有关，一般压缩终点的压力和温度为：Pc ＝4～8MPa,Tc＝750～950K。 3、燃烧膨胀冲程 。在这个冲程开始时，大部分喷入燃烧室内的燃料都燃烧了。燃烧时放出大量的热量，因此气体的压力和温度便急剧升高，活塞在高温高压气体作用下向下运动，并通过连秆使曲轴转动，对外作功。所以这一冲程又叫作功或工作冲程。 4、排气冲程
排气冲程的功用是把膨胀后的废气排出去，以便充填新鲜空气，为下一个循环的进气作准备。 二、柴油机和汽油机工作过程的主要区别是什么 汽油机和柴油机它们的区别主要在于压缩比、点火方式、所用燃料及用途。柴油机吸入洁净空气，在活塞快要到达上止点时，向气缸内喷入燃油，燃油被高压高温的空气点燃，膨胀，将活塞推向下至点，而传统汽油机是吸入汽油与空气的混合气体，在活塞快要到达上止点时，用火花塞发火点燃混合气。 如今的电喷汽油机在活塞快要到达上止点时，用电子控制的喷油泵将汽油喷入气缸，但是燃烧还是靠火花塞点燃。 三、什么叫压缩比？ 压缩比＝汽缸总容积／燃烧室容积压缩比是内燃机的重要指标，压缩比越大，其压强越大，温度越高。柴油机的压缩比为15～18。从理论上讲，压缩比越大，效率越高。但因为气缸受材料强度的限制，而且气缸内工质的温度不能超过燃料的燃点，所以压缩比不能太大。 四、柴油机的基本构造有哪些 柴油机由曲柄连杆机构、配气机构、冷却系、润滑系、起动系五大基本构造。 五、柴油机怎样对配气和油泵齿轮 1、,将一缸活塞摇至上止点,凸轮轴一缸俩凸轮朝下,即倒八字,装入.
第三章各系统的设计及主要零部件的结构特点 3．1活塞组 活塞组包括活塞，活塞销和活塞环。它们在气缸里做往复惯性运动，活塞主要作用是承受气缸的气体压力，并将此力通过活塞销传给连杆，以次推动曲轴旋转。它还和气缸壁面一起活动构成密封装置，保证燃烧室的良好密封，这个功能是通过装在活塞头部环槽的一系列带开口的弹性活塞实现的。在高温，高负荷，高速和少量的机油消耗的情况下，它一方面要保证漏气量少，另一方面又要使摩擦损失不大，同时还要保证足够的耐久性。因此设计时要选用热强度好，耐磨，比重小，热膨胀系数小，导热性好，具有良好减磨性，工艺性的材料。目前制造活塞常用的材料有共晶铝硅合金，过晶铝硅合金和铝铜合金。设计选用共晶铝硅合金材料。 1、活塞设计的主要尺寸 [4] （1）活塞高度H： 根据《柴油机设计手册》，对于中小型柴油机而言，H/D范围在 1.0-1.1，而D=110mm，取H=113.5mm。在选择活塞高度时要注意在合理布置的情况下尽量选择小的活塞高度，如果转速越高，要使H越小，尽量减轻活塞重量，从而控制由于转速高而应引的惯性力的增大。（2）压缩高度H1： 根据《柴油机设计手册》，H1/D范围在0.6-0.8，取H1=67mm。HI=H5（换带高度）+H4（上裙高度）+h（顶岸高度）。在保证气环良好良好工作情况下，宜缩短H1高度，以便降低整机的高度尺寸。 （3）顶岸高度h（第一活塞环至活塞顶部距离）： 根据《柴油机设计手册》，对铝活塞h/D范围在0.07-0.20，取h=13.4mm。在保证第一道环可靠工作下，也要使h尽量小，降低活塞重量和高度，但h越小，会使第一道环的热负荷越高，。 一般第一道环的温度不应该超过240度，否则润滑油可能粘结甚至结碳，易使活塞环在活塞中失去活动性，散失了密封和传热的功能 （4）活塞环数目及排列： 根据《柴油机设计手册》，中速机气环3-4道，油环1-2道，取气环2道，油环一道。2道气环在上面，1道油环在气环下面。为了降低活塞和整台发动机的高度，减少惯性力和摩擦功率损耗，应该减少环数。 （5）环岸高度：
387柴油机主要性能参数： 转速2400 r / min 功率20 kW 燃油消耗率≤243 g / kW. H 缸径：87mm; 设计： 1)汽缸数:i=3 2)冲程数:τ=4 3)缸径:d=87mm 4)行程:s=96 mm 由于s/d大约为1.05—1.2 s/d=1.103 5)总排量:V s=3×π／4×8.72×9.6=1711.20 ml=1.71 (l) 6)有效功率：Pe=20 kW 7)活塞平均速度:Cm=sn/30=0.096×2400÷30=7.68 m/s 8)平均有效压力：Pme=Pe·30τ／(Vh·Z·n)=20×30×4÷(1.71÷3)÷3÷2400=0.585 MPa 9)曲轴半径：R=s/2=96÷2=48 mm 10)连杆比：R/L取值为1/3--1/5,R/L可取1/4 连杆长度L=192 mm 11)缸心距L0/D=1.35---1.40 12) 取缸心距L0=1.40×87=121.8 13)压缩比：ε=18 朱仙鼎14~18 14)燃烧室形式：ω型半分开式 15)大气状态：P0=1 bar=0.1 Mpa,To=290 K 16)燃烧平均重量成分：C=0.87，H=0.126，O=0.004 17)燃料低热值：H u=441000kg/kg燃料 『1』参数选择 过量空气系数α=1.75 最高燃烧压力P z=70 bar=7 Mpa 热量利用率ξz=0.75 残余废气系数Φr=0.04 排气终点温度T r=800K 示功图丰满系数φi=0.96 机械效率ηm=0.80 『2』燃烧热计算： 1、理论所需空气量朱仙鼎热力计算 L0=1/0.21·（gC/12﹢gH/4－gO/32）=1/0.21×(0.87/12＋0.126/4－0.004/32)=0.495 kgmol/kg燃料 2、新鲜空气量M1 M1=αL0=1.75×0.495=0.866 kgmol/kg燃料 3、理论上完全燃烧（α=1）时的燃烧产物M0 不一样 M0=C/12＋H/2＋0.79L0=0.87/12＋0.126/2＋0.79×0.495＝0.5265 kgmol/kg燃料 4、当α=1.75时的多余空气量为 （α－1）L0=（1.75－1）×0.495=0.371 kgmol/kg燃料 5、燃烧产物总量M2 M2=M0＋（α－1）L0=0.5265＋0.371=0.8975 kgmol/kg燃料 6、理论分子变更系数μ0
机械原理课程设计说明书题目：单缸四冲程内燃机机构设计及其运动分析 二级学院机械工程学院 年级专业机械制造及其自动化 学号 学生姓名 指导教师 教师职称
目录 第一部分绪论 (1) 第二部分课题题目及主要技术参数说明 (2) 2.1 课题题目 (2) 2.2 机构简介 (2) 2.3设计数据 (3) 第三部分设计内容及方案分析 (5) 3.1曲柄滑块机构设计及其运动分析 (5) 3.1.1设计曲柄滑块机构 (5) 3.1.2曲柄滑块机构的运动分析 (6) 3.2 齿轮机构的设计 (11) 3.2.1 齿轮传动类型的选择 (11) 3.2.2 齿轮传动主要参数及几何尺寸的计算 (12) 3.3 凸轮机构的设计 (13) 3.3.1 从动件位移曲线的绘制 (13) 3.3.2 凸轮机构基本尺寸的确定 (14) 3.3.2 凸轮轮廓曲线的设计 (15) 第四部分设计总结 (16) 第五部分参考文献 (17)
第一部分绪论 内燃机具有体积小、质量小、便于移动、热效率高、起动性能好的特点。但是内燃机一般使用石油燃料，同时排出的废气中含有害气体的成分较高。广义上的内燃机不仅包括往复活塞式内燃机、旋转活塞式发动机和自由活塞式发动机，也包括旋转叶轮式的燃气轮机、喷气式发动机等，但通常所说的内燃机是指活塞式内燃机。塞式内燃机以往复活塞式最为普遍。活塞式内燃机将燃料和空气混合，在其汽缸内燃烧，释放出的热能使汽缸内产生高温高压的燃气。燃气膨胀推动活塞作功，再通过曲柄连杆机构或其他机构将机械功输出，驱动从动机械工作。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。它是将液体或气体燃料与空气混合后，直接输入汽缸内部的高压燃烧室燃烧爆发产生动力。这也是将热能转化为机械能的一种热机。
题目二 单缸四冲程柴油机设计 一、机构简介及有关数据 1、机构简介 柴油机如图2-1所示，其中a)为机构简图，它将燃料（柴油）燃烧时所产生的热能转变为机械能。往复式内燃机的主体机构为曲柄滑块机构，借气缸内的燃气压力推动活塞3，再通过连杆2使曲柄1作旋转运动。 往复式内燃机有两冲程和四冲程两种，本课程设计的是四冲程内燃机，即以活塞在气缸内往复移动四次（对应曲柄转两转）完成一个工作循环。在一个工作循环中，气缸内的压力变化可通过示功图（或称容压曲线）如图2-1 b)看出，它表示气缸容积（与活塞位移s 成正比）与压力的变化关系。 a) 机构简图 b) 示功图 图1 单缸四冲程柴油机的机构简图和示功图 四冲程内燃机的工作原理如下： 进气冲程：活塞由上止点向下移动，对应曲柄转角000180?=→。进气阀开，空气开始进入气缸，此时气缸内指示压力略低于1大气压力，一般以1大气压力计算，如示功图上的a b →。 压缩冲程：活塞由下止点向上移动，对应曲柄转角00180360?=→。此时进气完毕，进气阀闭，已吸入的空气受到压缩，压力渐升高，如示功图上的b c →。 膨胀（工作）冲程：在压缩冲程终了时，被压缩的空气的温度已超过柴油自燃的温度，因此，在高压下射入的柴油立刻爆炸燃烧，气缸内压力突增至最高点，此时燃气压力推动活塞由上向下移动对外作功（故又可称工作冲程），曲柄转角00360540?=→，随着燃气的膨胀，活塞下行，气缸容积增加，压力逐渐降低，如示功图上的c b →。 排气冲程：活塞由下向上移动，曲柄转角00540720?=→。排气阀开，废气经排
气阀门被驱除，此时气缸内压力略高于1大气压力，一般亦以1大气压力计算，如示功图上的b a →。示功图中的a b c b a →→→→即表四个冲程气缸内的压力变化情况。进、排气阀的启闭是由凸轮机构来控制的，图2-1 a ）中y y -剖面有进、排气阀各一只（图示只画了进气凸轮）。凸轮机构是通过曲柄轴O 上的齿轮Z 1和凸轮轴O 1的齿轮Z 2来传动的，由于一个工作循环中，曲柄转将转两转而进、排气阀则仅各启闭一次，所以齿轮的传动比1212212i n n Z Z ===。 由上可知，在组成一个工作循环的四个冲程中，活塞只有一个冲程（膨胀冲程）是对外作功的，而其余的三个冲程则需依靠机械的惯性来带动。因此，曲柄所受的驱动力是不均匀的，所以其速度波动也较大；为了减少速度波动，曲柄轴上装有飞轮（图2-1中未示出）。为了使驱动力较均匀和增加内燃机的功率，内燃机常做成多缸的，如两缸、四缸和六缸等。 2、题目数据 表1 原始数据 图2 凸轮机构从动件加速度图 表2 示功图数据表 a τ
镇江高专 ZHENJIANG COLLEGE 毕业设计(论文) 基于柴油机拆装的零件设计与数控编程 Based on disassembly of parts engine design and NC programming 系名：机械工程系 专业班级： 学生姓名： 学号： 指导教师姓名： 指导教师职称： 二○一一年九月
目录 第一章R175A柴油机的工作原理 (1) 1.1 柴油机的概述 (1) 1.2 柴油机的工作原理 (1) 1.2.1 进气冲程 (2) 1.2.2 压缩冲程 (2) 1.2.3 燃烧膨胀冲程 (3) 1.2.4 排气冲程 (3) 第二章曲轴概述 (4) 2.1 曲轴的作用 (4) 2.2 曲轴的组成 (5) 2.2.1主轴颈 (5) 2.2.2连杆轴颈 (6) 2.2.3曲柄 (6) 2.2.4自由端（前端） (6) 2.2.5功率输出自由端（后端） (6) 第三章曲轴的加工工艺 (7) 3.1 一般曲轴的加工工艺 (7) 3.2 零件设计与工艺分析 (8) 3.2.1零件材料选择 (8) 3.2.2零件几何尺公差及技术要求的确定 (9) 3.3 确定生产类型 (10) 3.3.1确定毛坯种类 (10) 3.3.2确定铸件余量及形状 (10) 3.4 曲轴加工工艺过程设计 (10) 3.4.1选择表面加工方法 (10) 3.4.2确定工艺过程方案 (11)
3.5选择加工设备与工艺装备 (13) 3.5.1选择机床 (13) 3.5.2选择夹具 (13) 3.5.3选择刀具 (13) 3.5.4选择量具 (14) 3.6 确定工序尺寸 (14) 致谢 (18) 参考文献 (19)
课程设计说明书 课程名称 _______________________ 题目名称 _______________________ 专业 _______________________ 姓名 _______________________ 指导老师 _______________________ 年月日 实习（训）报告评语 等级： 评阅人：职称： 年月日 河南工程学院 实习（训）报告 实训目的（内容）： 实习时间：自月日至月日 共天 实习地点： 实习单位： 指导老师：系主任： 目录
一、机构简介与设计数据 1 机构简介 (1) 2 设计数据 (2) 二、设计内容及方案分析 1 曲柄滑块机构的运动分析（6） 2 曲柄滑块机构的动态静力分析（11） 3 齿轮机构的设计（12） 4 凸轮机构的设计（13） 附：齿轮啮合图的绘制（17） 三、心得体会（21） 四、主要参考文献（22） 一、机构简介与设计数据 1. 机构简介 柴油机（图1，a）是一种内燃机，它将燃料燃烧时所产生的热能转变为机械能。往复式内燃机的主体机构为曲柄滑块机构，以汽缸内的燃气压力推动活塞3经连杆2而使曲柄1旋转。 本设计是四冲程内燃机，即以活塞在气缸内往复移动四次（对应曲柄两转）完成一个工作循环。在一个工作循环中，汽缸内的压力变化可由示功图(用示功器从汽缸内测得，见图1，b)表出，它表示汽缸容积（与活塞位移s成正比）与压力
的变化关系。现将四个冲程压力变化作一简单介绍： 进气冲程：活塞下行，对应曲柄转角θ=0?→180?。进气阀开，燃气开始进入汽缸，汽缸内指示压力略低于1大气压力，一般以1大气压力计算，如示功图上的a →b 。 压缩冲程：活塞上行，曲柄转角θ=180?→360?。此时进气毕，进气阀关闭，已吸入的空气受到压缩，压力渐高，如示功图上的b →c 。 膨胀（作功）冲程：在压缩冲程终了时，被压缩的空气温度已超过柴油自燃的温度，因此，在高压下射入的柴油立刻爆炸燃烧，气缸内压力突增至最高点，燃气压力推动活塞下行对外作功，曲柄转角θ=360?→540?，随着燃起的膨胀，汽缸容积增加，压力逐渐降低，如图上c →b 。 排气冲程:活塞上行，曲柄转角θ=540?→720?.排气阀开，废气被驱出，气缸内压力略高于1大气压力，一般亦以1大气压力计算，如图上的b →a 。 进排气阀的启闭是由凸轮机构控制的，图1，a 中y-y 剖面有进排气阀各一只（图中只画了进气凸轮）。凸轮机构是通过曲柄轴O 上的齿轮z 1和凸轮轴O 1上的齿轮z 2来传动的。由于一个工作循环中，曲柄轴转两转而进排气阀各启闭一次，所以齿轮的传动比 21 2 2112=== z z n n i 。 图1 由上可知，在组成一个工作循环的四个冲程中，活塞只
单缸四冲程柴油机课程设计说明书
目录 目录 1、机构简介与设计数据 (2) （1）机构简介 (2) （2）设计数据 (3) 2、设计内容及方案分析 (3) （1）曲柄滑块机构的运动分析 (4) （2）齿轮机构的设计 (6) （3）凸轮机构的设计 (8) 3、设计体会 (11) 4、主要参考文献 (11)
单缸四冲程柴油机 1、机构简介与设计数据 （1）机构简介 柴油机（如附图1（a））是一种内燃机，他将燃料燃烧时所产生的热能转变成机械能。往复式内燃机的主体机构为曲柄滑块机 构，以气缸内的燃气压力推动活塞3经连杆2而使曲柄1旋转。 本设计是四冲程内燃机，即以活塞在气缸内往复移动四次（对应曲柄两转）完成一个工作循环。在一个工作循环中，气缸内的压力变化可由示功图（用示功器从气缸内测得，如附图1（b）所示），它表示汽缸容积（与活塞位移s成正比）与压力的变化关系，现将四个冲程压力变化做一简单介绍。 进气冲程：活塞下行，对应曲柄转角θ=0°→180°。进气阀开，燃气开始进入汽缸，气缸内指示压力略低于1个大气压力，一般以1大气压力算，如示功图上的a → b。 压缩冲程：活塞上行，曲柄转角θ=180°→ 360°。此时进气完毕，进气阀关闭，已吸入的空气受到压缩，压力渐高，如示功图上的b→c。 做功冲程：在压缩冲程终了时，被压缩的空气温度已超过柴油的自燃的温度，因此，在高压下射入的柴油立刻爆燃，气缸内的压力突然增至最高点，燃气压力推动活塞下行对外做功，曲柄转角θ=360°→540°。随着燃气的膨胀，气缸容积增加，压力逐渐降低，如图上c→b。 排气冲程：活塞上行，曲柄转角θ=540°→720°。排气阀打开，废气被驱出，气缸内压力略高于1大气压，一般亦以1大气压计算，如图上的b→a。 进排气阀的启闭是由凸轮机构控制的。凸轮机构是通过曲柄轴O上的齿轮Z1和凸轮轴上的齿轮Z2来传动的。由于一个工作循环中，曲柄转两转而进排气阀各启闭一次，所以齿轮的传动比i12=n1/n2=Z1/Z2 =2。 由上可知，在组成一个工作循环的四个冲程中，活塞只有一个冲程是对外做功的，其余的三个冲程则需一次依靠机械的惯性带动。
2100柴油机（机体）设计 摘要 的画风客家话防空洞三角枫林科所经费连锁店开进发电量四克己复礼快速地方军林科所定界符开连锁店经费林科所就弗里敦思考分解力快速定界符卢萨卡定界符林科所定界符离开毒素就弗里敦看三角枫来扩大三角枫连锁店克己复礼可的松经费卢萨卡定界符连锁店经费三角地方离开定界符开绿灯经费独立思考。 的画风客家话防空洞三角枫林科所经费连锁店开进发电量四克己复礼快速地方军林科所定界符开连锁店经费林科所就弗里敦思考分解力快速定界符卢萨卡定界符林科所定界符离开毒素就弗里敦看三角枫来扩大三角枫连锁店克己复礼可的松经费卢萨卡定界符连锁店经费三角地方离开定界符开绿灯经费独立思考。 的画风客家话防空洞三角枫林科所经费连锁店开进发电量四克己复礼快速地方军林科所定界符开连锁店经费林科所就弗里敦思考分解力快速定界符卢萨卡定界符林科所定界符离开毒素就弗里敦看三角枫来扩大三角枫连锁店克己复礼可的松经费卢萨卡定界符连锁店经费三角地方离开定界符开绿灯经费独立思考。 关键词：
ABSTRACT The fuel injection system of diesel engines is of great importance since it ontrols the combustion mechanism. The rate of injection and the speed of injected fuel are important parameters for engine operation, controlling the combustion and pollutants formation mechanisms. A fuel injection system simulation capable of predicting the performance of the injection system to a good degree of accuracy has been developed. The simulation is based on a detailed geometrical description of the injection system and in modeling each subsystem as a separate control volume. The simulation starts at the driving mechanism of the fuel pump and describes all parts of the system pump chamber, delivery valve, delivery chamber, connecting pipe and injector. The components of the system are put together and interact as they do in reality. From the cam geometry an analytical expression is derived that gives the pump piston lift as a function of the engine crank angle. The equations of continuity and momentum are solved using the method of characteristics inside the pump chamber using a constantly moving mesh with boundary conditions derived from the motion of the plunger, while up to now most researchers considered the pressure inside the pump chamber uniform. KEY WORD：researchers，considered，inside，chamber
附录一6135型柴油机热计算及结果 试对6135型柴油机标定工况进行实际循环热计算 已知条件为： 型号： D6135 型式： 四冲程,水冷，直列直喷式燃烧室 缸数： i=6 气缸直径： D=135mm 活塞行程： S=140mm 排量： 12L 转速： n=1500r/min 压缩比： ε=17 最大功率： P e =130PS 总功率曲线最低燃油消耗率 165g/P s ?h 起动方式 电起动 1. 参数选择 根据类似柴油机的实验数据和统计资料，结合本柴油机的具体情况，可以选定： （1）过量空气系数： a φ=1.65 高速非增压额定工况的过量空气系数，一般均推荐1.6-1.9（直接喷射式）,选择的原因如下： （a ）有利于燃烧过程迅速地完成，增加燃烧产物中的二原子气体含量，可以获得很大的绝热压缩与膨胀指数，减少排气热损失，增加发动机的经济性。 （b ）在充气状态良好的状态下采用较大的过量空气系数，可以降低主要零件的热负荷，特别是活塞组的热负荷，有利于整机的可靠性以及耐久性。 （c ）较大的过量空气系数可以降低发动机的升功率和平均指示压力。 （2）压缩过程起始压力： Pa=0.9 (kg/cm 2 ) 一般推荐Pa=（0.85-0.9）P 0，取Pa=0.9P 0 （3）空气进入气缸的加热温升：T ?=10C ? 非增压高速柴油机T ?一般推荐（10-20)C ?，本参数实现的条件。 （a ） 进气管和排气管分置柴油机的两侧，在进气管的外侧包上隔热材料，减少 排气管对进气管中的空气的影响： （b ） 在机体和进气管中间加上隔热板，减少机体本身的散热对进气管的加热。 （4）最高燃烧爆发压力：Pz=76(kg/cm 2 ) 采用较高燃烧爆发压力的原因： ω型燃烧室燃烧压力，据经验非增压直喷式四冲程柴油机为60-90 (kg/cm 2 ) （5）Z 点的热量利用系数：z ξ=0.75
课程设计说明书 课程名称:发动机设计课程设计 课程代码: 题目:195柴油机连杆设计及连杆螺 栓强度校核计算 学院(直属系) :交通与汽车工程学院 年级/专业/班: 2009/热能与动力工程（汽车 发动机）/1班 学生姓名: 学号: 3120090805015XX 指导教师:曾东建、田维、暴秀超 开题时间: 2012 年 6 月 28 日 完成时间: 2012 年 7 月 16 日
目录 摘要 (2) 1引言 (3) 1.1国内外内燃机研究现状 (3) 1.2任务与分析 (5) 2柴油机工作过程计算 (6) 2.1 已知条件 (6) 2.2 参数选择 (7) 2.3 195柴油机额定工况工作过程计算 (7) 3 连杆设计 (11) 3.1 连杆结构设计 (11) 3.2 连杆材料选择 (13) 4 连杆螺钉强度校核 (14) 4.1 连杆螺钉的结构设计 (14) 4.2 连杆螺钉的强度校核 (14) 5 结论 (18) 致谢 (19) 参考文献 (19) 附录：195柴油机额定工况工作过程计算程序 (20)
摘要 20 世纪90 年代以来，汽车行业的竞争已从单一的性能竞争转向性能、环保、节能等多元综合竞争。仅就柴油机而言，为应对世界能源危机和减少对环境污染，其研究开发工作已侧重于降低油耗、减少排放、轻质及减少磨损等方面，在这些研究中优化技术将得到广泛的应用。汽车已经在普通民众中得到普及，随着汽车行业的不断发展，汽车产业的未来乐观与否一定意义决定于发动机的技术水平。因此，培养高素质的汽车发动机人才对当今社会的快速发展至关重要。 本次课程设计的既是通过对195柴油机结构的分析研究，计算工作过程中的热力参数绘制其工作过程的P-V图，绘制195柴油机总成横剖面图，对连杆进行设计、强度计算和绘制连杆零部件图，对并对设计好的连杆大头、小头和螺钉进行校核，以根据工况设计连杆小头、杆身、大头，合理达到要求。此次，我们就选择了对连杆螺钉进行校核。连杆螺钉在连杆盖以及连杆大头之间的联接发挥着至关重要的作用，并且由于往复惯性力和气体压力的双重作用下，使螺钉的受力十分严酷，所以对其进行强度校核就显得十分必要。 关键词：柴油机、连杆、设计、校核
摘要 柴油机在现代动力机械中起着重要的作用。为了解和研究柴油机的总体结构及其动力性能，本次毕业设计涉及到“4110型柴油机总体设计”。文中详细地阐述了柴油机的机体组件、活塞连杆机构、配气机构、燃油系统、润滑系统、冷却系统、电气系统等七大系统的设计重点。理解柴油机工作原理、过程，并参照4110型柴油机原型及主要参数进行了柴油机的总体布局设计。通过热力、动力计算及使用情况的分析，对4110型柴油机提出了合理的建议并进行改进。经过改进，柴油机的动力性能和经济性能得以提升，以适应需求。此次毕业设计的选题意义在于提倡使用动力性能更好和节能环保的柴油机。 关键词：4110；柴油机；总体设计；改进；性能
Abstract Diesel engine plays an important role in modern power machinery. In order to make a further research of diesel engine, this paper is mainly concerned with the system design of 4110 type diesel engine. It is within the significant designing of airframe components、piston and crank mechanism、modified atmosphere mechanism、fuel system、lubricating system、cooling system and electrical system in detail. With the better understanding of diesel engine working principle and process or 4110 type diesel engine primary form and main parameters, the general layout design can be conducted as soon as possible. What is more, through the analysis of heat calculation、power calculation and uers′ feedback, reasonable su ggestions for the 4110 type diesel engine are put forward and then improved. As a result, power performance and economic performance are enhanced to meet demand for use. The important significance presented in this paper lies in advocating to use better power performance、energy conservation and environmental protection in diesel engine. Key Words：4110; diesel engine; system design; improvement; performance
目录 第1章设计要求 (2) 设计任务 (2) 设计思路 (2) 机构简介 (3) 设计数据 (4) 第2章连杆机构设计和运动分析 (5) 连杆机构的设计要求 (5) 杆件尺寸确定 (5) 杆件运动的分析与计算 (5) 图解法作杆件的运动分析 (7) 第3章齿轮机构传动设计 (8) 齿轮机构的设计要求 (8) 齿轮参数的计算 (8) 第4章凸轮机构设计 (11) 凸轮机构的设计要求 (11) 运动规律的选择 (11) 基圆半径的计算 (12) 凸轮设计图 (13) 课程设计小结 (14) 参考文献 (14)
第1章 设计要求 1.1设计任务 设计一个四冲程内燃机。机器的功能与设计要求：该机器的功能是把化学能转化成机械能。须完成的动作为：活塞的吸气，压缩，做功，排气4个过程，进，排气门的开关与关闭、燃料喷射。 1.2设计思路 设计四冲程内燃机的关键点在于活塞的吸气，压缩，做功，排气以及气门的开闭几个动作的完成。而怎样将这个几个动作完成并按照运动循环图结合起来这是我们完成这次课程设计所需要解决的问题。所以，我将从这些方面入手，依据这些需要来选择机构。 1.3机构简介 柴油机（如附图1（a））是一种内燃机，它将燃料燃烧时所产生的热能转变成机械能。往复式内燃机的主体机构为曲柄滑块机构，以气缸内的燃气压力推动活塞3经连杆2而使曲柄1旋转。 本设计是四冲程内燃机，即以活塞在气缸内往复移动四次（对应曲柄两转）完成一个工作循环。在一个工作循环中，气缸内的压力变化可由示功图（用示功器从气缸内测得，如附图1（b）所示），它表示汽缸容积（与活塞位移s成正比）与压力的变化关系，现将四个冲程压力变化做一简单介绍。 进气冲程：活塞下行，对应曲柄转角θ=0°→180°。进气阀开，燃气开始进入汽缸，气缸内指示压力略低于1个大气压力，一般以1大气压力算，如示功图上的a →b。 压缩冲程：活塞上行，曲柄转角θ=180°→360°。此时进气完毕，进气阀关闭，已吸入的空气受到压缩，压力渐高，如示功图上的b→c。 做功冲程：在压缩冲程终了时，被压缩的空气温度已超过柴油的自燃的温度，因此，在高压下射入的柴油立刻爆燃，气缸内的压力突然增至最高点，燃气压力推动活塞下行对外做功，曲柄转角θ=360°→540°。随
目录 1. 设计题目及参数 (1) 2. 数学模型地建立 (1) 3. 程序框图 (5) 4. 程序清单及结果 (6) 5. 设计总结 (12) 6. 参考文献 (13) 7.中期检查报告 (14) 1.设计题目及参数 已知:齿轮齿数Z 1=22,Z 2=44,m=5mm ，分度圆压力角а=20°; 齿轮为正常齿轮,在闭式的润滑油池中工作。 要求：1）用C 语言编写程序，选择两轮变位系数，计算齿轮各部分尺寸。 2）绘制柴油机机构运动简图 3）编写说明书一份。 2.数学模型的建立 1) 实际中心距a '的确定：2 )(21z z m a +? = ； a '=（a/5+1）?5； 2) 啮合角α'： ；)cos(2)()cos(21ααα?'?+= 'z z m
αααinv z z x x inv +++=')/()(tan 22121； 3) 分配变位系数21x x 、； min 1min min 1/)(z z z h x a -=* ；min 2min min 2/)(z z z h x a -=* ； 4）中心距变动系数 y=(a a -')/m ； 5) 齿轮基本参数： 注：下面单位为mm 模数： m=5 压力角： ο20=α 齿数： 1z =22 2z =44 齿顶高系数： 0.1=* a h 齿根高系数： 25.0=*c 传动比： 12/z z i = 齿顶高变动系数： y x x -+=21σ 分度圆直径； 11mz d = 22mz d = 基圆直径； αcos 11mz d b = 齿顶高： )(11σ-+=* x h m h a a
题目：6135柴油机结构设计 姓名： 班级学号： 指导教师：
摘要 随着我国工程机械技术水平的不断提高，对工程机械所配套的动力的要求也越来越高，本课题是针对6135型柴油机的结构特点，进行设计及改进，注重提高该机型的动力性能，使其能在工程机械领域发挥作用，提高该机型的经济性能，满足用户的需要，提高排放性能，更好地适应国家对车辆、工程机械发动机排放性能的要求。通过对该机型的改进设计，使其满足系列机型的需要。 本课题主要对6135型柴油机的有关参数进行选择，确定其有效功率，燃油消耗率。6135型柴油机热力计算，得到设计该机型的原始参数；从动力计算，获得设计机型的曲柄销和主轴颈的最大扭矩并绘出扭矩图，从而绘制出曲柄销的预磨损图，以便在最佳处开机油孔。利用现有的实验设备及现代发动机有效参数和现代设计参考文献，对该机型进行一系列有效改进，使其达到设计的最佳设计方案。使该机型能够更好的适应现代工程机械的需要。 通过对该机型有关计算与校核，确定该机型主要技术性能。利用所绘制的总体装配图及零件图，分析该机型的结构特点、确定对该机型的改进设计，为同类产品设计提供有价值的理论参考。 关键词：6135柴油机；热力与动力计算；强度校核；结构设计
Abstract As Chinese technology that is about construction machinery continues to improve, the power requirements of construction machinery is also increasing. the topic is about the design of the 6135 diesel engine overall structure, so that it can meet the needs of the power plant working for the project mechanical better. The main subject of the relevant parameters of the 6135 Diesel to choose, to determine the effective power, fuel consumption rate. 6135 type of diesel engine thermodynamic calculation, the original parameters of the design of the model; from the dynamic calculation, design models of the maximum torque of the crank pin and main journal and draw the torque diagram to draw the crank pin of the pre-wear maps, boot hole so that the best place. Use of existing laboratory equipment and the effective parameters of modern engines and modern design references to the models to a series of effective improvements to make it the best design programs to meet the design. So that the models are better able to adapt to the needs of modern construction machinery . By the models for computing and checking to determine the technical performance of the models. The general assembly drawings and part drawings are drawn to analyze the structural characteristics of the models to determine the design of the model improvements, and provide valuable theoretical reference for the design of similar products . Keywords：6135diesel engine; Heat and power calculation; Checking calculation; Structural design