发动机总体设计

发动机总体设计及活塞设计

（一）发动机总体设计一、两大机构：（1）曲柄连杆机构：曲轴飞轮组；机体组；活塞连杆组。（2）配气机构：凸轮轴的布置；气门的布置。二、四大系统（起动系除外）：（1）燃油供给系：燃油供给路线（2）冷却系：水冷（大小循环）（3）润滑系：润滑方式，润滑油路（4）燃烧系统：燃烧室形状（W形）和进排气道布置方式（二）活塞设计顶部：燃烧室形状（W形和球形）；头部：活塞环槽设计；裙部：椭圆，上小下大；活塞环设计：气环（矩形，锥面，扭曲，梯形，桶面）和油环（普通，组合）活塞销设计：内孔形状设计（圆柱形，端部锥形，中间封闭形，单侧封闭型）强度校核（计算）一、曲轴飞轮组（曲拐及平衡重的布置及发火顺序）四缸四行程发动机的曲拐布置二、活塞连杆组（活塞与连杆装配图及连杆大头的剖分方式和连接方式）气环连杆螺栓连杆轴瓦油环活塞销活塞连杆连杆盖（四）连杆作用：连接活塞与曲轴，并把活塞承受的气体压力传给曲轴，使活塞的往复运动变成曲轴的旋转运动。连杆组件分解图连杆小头杆身连杆大头连杆大头的连接形式平切式斜切式（连杆大头与连杆杆身轴线成30°～60°）锯齿定位圆销定位套筒定位止口定位连杆盖与连杆的定位措施平切口精加工连杆螺栓和螺栓孔斜切口油底壳安装平面和曲轴旋转中心在同一高度油底壳安装平面低于曲轴的旋转中心气缸体上曲轴的主轴承孔为整体式按气缸体与油底壳安装平面位置不同分为三、机体组（机体组类型及气缸套类型）一般式龙门式隧道式干式气缸套和湿式气缸套名称特点示意图干缸套外壁不直接与冷却水接触。壁厚1～3mm。湿缸套外壁直接与冷却水接触。壁厚5～9mm。强度和刚度都较好，加工复杂，拆装不便，散热不良。散热良好、冷却均匀、加工容易。强度和刚度不如干缸套，易漏水。气缸气缸套气缸气缸套凸轮轴下置凸轮轴中置凸轮轴上置（1）四、配气机构凸轮轴的传动方式传动方式图示应用齿轮传动凸轮轴下置、中置式配气机构链条传动凸轮轴上置式配气机构齿形带传动凸轮轴上置式配气机构一般要在中间加入一个中间齿轮（惰轮）（2）四气门的排列及驱动

每缸采用四个气门时，其气门排列的方案有二种：

1).同名气门排成两列

如左图所示，由一个凸轮通过T形驱动杆同时驱动，并且所有气门都可以由一根凸轮轴驱动。

2).同名气门排成一列

如右图所示，进排气门分别位于曲轴中心线的两侧，分别采用两凸轮轴驱动。

气门头部的结构形式平顶式结构简单，制造方便，吸热面积小，质量也较小，进、排气门都可采用。凸顶式（球面顶）适用于排气门，因为其强度高，排气阻力小，废气的清除效果好，但球形的受热面积大，质量和惯性力大加工较复杂。凹顶式（喇叭顶）凹顶头部与杆部的过渡部分具有一定的流线形，可以减少进气阻力，但其顶部受热面积大，故适用于进气门，而不宜用于排气门。燃油滤清器低压油管高压油管喷油泵喷油器回油管燃油箱输油泵油水分离器调速器限压阀喷油提前器五、燃油供给系冷却水在冷却系内的循环流动路线有两条，一条为大循环，另一条为小循环。所谓大循环是水温高时，水经过散热器而进行的循环流动；而小循环就是水温低时，水不经过散热器而进行的循环流动。小循环大循环节温器六、冷却系

汽油发动机润滑油路（复合式润滑系统）：发动机工作时，机油经集滤器→机油泵→机油滤清器→主油道→主轴承→斜油道→连杆轴承→喷溅至活塞、活塞销；发动机前端第一条油道→中间轴；主油道的垂直油道→凸轮轴轴径→气缸盖回油孔→曲轴箱。七、润滑系凸轮轴中间轴（分电器和机油泵的传动轴）集滤器主油道分油道旁通阀机油泵放油塞限压阀机油滤清器溢流阀当机油压力超过0.6Mpa时，溢流阀打开是一部分机油流回到机油泵的进油口，在机油泵内进行小循环。当机油粗滤器进油和出油道中的压力差达到0.15-0.18Mpa时，旁通阀被推开使机油支不经粗滤器而直接流入主油道。限压阀：最低润滑油压力报警开关八、燃烧系统（燃烧室形状及进排气管布置）进排气道布置（同侧或异侧）出水口进水口进气歧管排气歧管进气排气主要参考资料参考文献：[1]《内燃机学》周龙保主编机械工业出版社；[2]《汽车构造》陈家瑞主编机械工业出版社；[3]《内燃机设计》杨连生主编中国农业机械出版社；[4]《最新汽车设计实用手册》林秉华主编黑龙江人民出版社；[5]参考图：纵横剖面图、活塞零件图、曲轴零件图、连杆零件图、凸轮轴零件图等。毕业设计图纸内容、张数及要求绘制发动机总体方案设计图（1张A0图纸）绘制典型零件（活塞）图（1张A0图纸）绘制附属零部件图（2张A2）毕业设计进度计划

序号各阶段工作内容起讫日期备注1毕业实习，撰写毕业实习报告2012年2月13日~2012年2月17日1周2查阅相关资料，翻译1500汉字以上外文资料，撰写开题报告2012年2月20日~2012年3月2日2周3发动机总体设计2012年3月5日~2012年3月30日4周4典型零件设计并绘制图纸2012年4月2日~2012年4月20日