内燃机设计期末试题

内燃机设计试卷一、简答题（24分）发动机的支承力有哪些？哪些是引起发动机振动的力？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？P0.7854Zp

DV( )2Vme

m100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）机体的设计原则为：在尽可能 的条件下，尽量提高机体的 。F Ccos往复惯性力j 始终沿 作用。发动机的主临界转速与发火次序的变化 。如果需要在轴瓦上开油槽，应该开在主轴瓦的 ，连杆轴瓦的 。从等刚度出发，主轴颈D1 连杆轴颈D2；从等强度出发D2；实际设计D1 D2。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求：各缸排气凸轮相对于第一缸排气凸轮的夹角；同缸异名凸轮夹角；排气凸轮工作半包角；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。一、叙述（12分）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。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。一、简答题（24）

内燃机设计试题标准答案A1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ar (cos cos2 2 Fjmr2ar (cos cos2 ，所以 j 。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）答：气压力、侧向力、热变形。反椭圆设计、绝热槽、恒范钢片分）分）压缩比、工作过程、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3矩分析，等于3

ac（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mr pp

m3a2 b 3a

r0.5 0.370.0450.002082kgm30.08752 0.303 (4分)30.0875三、填空（20分，每空2分）汽油机与柴油机相比，汽油机的燃气温度高，柴油机的活塞热负荷大。0F c(coscos2)往复惯性力j 始终沿汽缸轴线作用。连杆螺栓的刚度应该小于连接件的刚度。发动机的主临界转速与发火顺序的关系为无关 。曲轴的破坏形式主要是 弯曲疲劳 四、计算凸轮夹（16分）同名异缸凸轮夹角90º（5分）；同缸异名凸轮夹角105º（5分凸轮工作排气半包角 58.75º凸轮角度分）排气凸轮桃尖距挺柱中心线角度 128.75º凸轮角度分五、叙述（20分）提高曲轴疲劳强度的结构措施任意两种分），叙述清楚原理分）；强度的工艺措施任两种分），叙述清楚原理分）说出空气利用率低分），写出公式分）。说出转速低分），写出公式分）内燃机设计试题标准答案B一、简答题（24分）引起振动的力。分）答：缓冲段的高度主要考虑了气门间隙、弹簧预紧力引起的机构变形。采用液压挺柱也要有缓冲段，要考虑变形。分）答：装配应力与工作应力之和为常数。

max

max

Et2(Dt)2

。因为工作应力作用时间短，一般选择

(1.2~max

maxP0.7854Z

DV( )2e

m100 ，Vm增加会带来：摩擦损失增加，机械效率载能力下降、发动机寿命降低。

m下降，活塞组的热负荷增加、机油温度升高，机油承进排气流速增加，导致进气阻力增加、充气效率v下降。二、填空（24分，每空2分）机体的设计原则为：在尽可能轻巧的条件下，尽量提高机体的刚度和强度。

Ccos

始终沿气缸轴线作用。发动机的主临界转速与发火次序的变化无关。上。从等刚度出发，主轴颈D1等于连杆轴颈D2小于D2D1D2。三、分析计算分）发火间隔角A＝720／3＝240（1分）分）；柄图（2分），曲轴轴侧图分）一阶惯性力分析，等于零（2分）、二阶惯性力分析，等于零（2分）。一阶惯性力矩分3析，等于3

aC（2分），二阶惯性力矩比较小，不考虑（1分）。考虑整体平衡或者其他措施对一阶惯性力矩进行平衡，平衡措施正确（4分），质径积结果正确（2分）四、计算凸轮夹角（16分）3-1120º2-1：240º（4107.5º（4）排气凸轮工作半包角 64.5º凸轮角度分）排气凸轮桃尖距接触点