1、第1章 內燃機設計總論1、 開發設計組成答：1、產品開發計劃階段；2、設計實施階段；3、產品試制檢驗階段；4、 改進與處理階段。2、 三化要求答：1、產品系列化；2、 零部件通用化；3、 零件設計標準化。3、 汽油機的優點答：1、空氣利用率高，升功率高。2、 零部件強度要求較低，制造成本低。3、 低溫起動性好，加速性好，工作柔和，噪聲較小。4、 升功率高，最高燃燒壓力低，機構輕巧，比質量小。5、 不冒黑煙，顆粒排放少。柴油機的優點：1、 燃料經濟性好。2、工作可靠，耐久性好。3、通過增壓和擴缸，增加攻略。4、防火安全性好。5、CO和HC的排放比汽油機少。4、 內燃機評定參數答：1、強化指標。平

2、均有效壓力Pme和活塞平均速度Vm的乘積。2、 比質量m/Pe。單位：kg/kW。工作過程的強化程度和結構設計的完善程度。3、 升功率kW/L。發動機工作的完善性。5、 氣缸直徑D和汽缸數Z答：氣缸直徑改變之后，除估算功率、轉矩外，活塞直徑、氣門直徑、氣門最大升程要重新確定，活塞環要重新選配，曲軸平衡要重新計算，要進行曲柄連桿機構動力計算和扭振計算，要進行壓縮比驗算、燃燒室設計、工作過程計算甚至重新設計凸輪型線等。6、 行程S答：行程S改變后，在結構上要重新設計曲軸，要重新進行曲柄連桿機構動力計算、平衡計算、機體高度改變或者曲軸中心移動、壓縮比驗算與修正、工作過程計算第2章 、曲柄連桿受理機構

3、分析1、 曲柄連桿中力的關系答：P33，圖2-52、多缸機扭矩（動力計算），多缸機曲柄圖。合成扭矩計算。第一主軸頸所受扭矩 M0,1=0第二主軸頸所受扭矩 M1,2=M1()第三主軸頸所受扭矩 M2,3= M1,2+M1（240）第四主軸頸所受扭矩 M3,4= M2,3+ M1（480）第五主軸頸所受扭矩 M4,5= M3,4+ M1（120）第六主軸頸所受扭矩 M5,6= M4,5+ M1（600）第七主軸頸所受扭矩 M6,7= M5,6+ M1（360）3、中心曲柄連桿機構的運動規律第3章 、內燃機的平衡一、平衡的定義答：內燃機在穩定的工況運轉時，給支撐的作用力的大小和方向不隨時間而變化。

4、2、 不平衡的危害答：引起車輛的振動，影響乘員的舒適性、駕駛的平順性。固定式內燃機的振動，會縮短基礎或建筑物的壽命。產生振動噪音、消耗能量、降低機器的總效率。引起緊固連接件的松動或過載、引起相關儀器和設備的異常損壞。3、 靜平衡和動平衡答：靜平衡：旋轉慣性力合力=0，質心在旋轉軸上。動平衡：旋轉慣性力合力=0，合力矩=0。4、 平衡分析1、二沖程四缸機，點火順序1-3-4-2，試分析旋轉慣性力和力矩，第一階、第二階往復慣性力和力矩，如不平衡，請采取平衡措施。并指出Mj1max及出現時刻。答：解：點火間隔角為A=90 （1）作曲柄圖和軸測圖。 （2）慣性力分析。顯然，一階和二階往復慣性力之和都等

5、于零，即FRjI=0，FRjII=0，靜平衡。 （3）慣性力分析。根據右手定則向第四拐中心取矩，得到在水平軸上的投影 MjIx=aCcos1826。 可以看出，在第一缸曲拐處于上止點前1826時，該機有最大一階往復慣性力，即旋轉慣性力矩（4）平衡措施。采用整體平衡方法，有 2、四沖程三缸機，點火順序1-3-2，試分析旋轉慣性力和力矩，第一階、第二階往復慣性力和力矩，如不平衡，請采取平衡措施。并指出Mj1max及出現時刻。答：解：點火間隔角為A=240（1） 作曲柄圖和軸測圖 三拐曲軸一、二階曲柄圖和軸測圖 （2）做慣性力矢量圖 一階慣性力 二階慣性力得到 ?（3）做力矩圖 往復慣性力矩圖旋轉慣

6、性力圖旋轉慣性力矩（4） 采用用整體平衡法 第4章 曲柄系統的扭轉振動1、 扭轉振動的定義和現象答：定義：扭轉振動是使曲軸各軸段間發生周期性相互扭轉的振動，簡稱扭振。 現象：發動機在某一轉速下發生劇烈抖動，噪聲增加，磨損增加，油耗增加，功率下降，嚴重時發生曲軸扭斷。發動機偏離該轉速時，上述現象消失。2、 剛度換算公式P853、 單質量扭振系統的方程式作用在發動機上的單缸扭矩是周期函數，上述過程稱為簡諧分析，也叫做傅里葉變換。故對于四沖程發動機，扭矩的簡諧分析表達式為4、 單自由度系統的有阻尼振動分類1、 外阻尼2、 內阻尼3、 假阻尼五、例題4-1重點。上次考的。6、 改變曲軸的固有頻率。目的

7、：消除扭振帶來的危害。1、 提高曲柄剛度：增加主軸頸直徑；減小曲柄長度；提高重疊度。2、 減少轉動慣量：采用空心曲柄；降低平衡塊質量；降低帶輪、飛輪質量。第五章 配氣機構設計1、 時間斷面的定義答：氣門開啟斷面積與對應時間乘積的積分，即氣門開啟的通過斷面積的“時間斷面”，反應氣門的通過能力，斷面積越大，能力越大。2、 設置緩沖段的必要性。答：1）由于氣門間隙的存在，使得氣門實際開啟時刻遲于挺柱動作時刻2）由于彈簧預緊力的存在，使得機構在一開始要產生壓縮彈性變形，等到彈性變形力克服了氣門彈簧預緊力之后，氣門才能開始運動3）由于缸內氣壓力的存在，尤其是排氣門，氣缸壓力的作用與氣門彈簧預緊力的作用相

8、同，都是阻止氣門開啟，使氣門遲開。上述原因的綜合作用使得氣門的實際開啟時刻遲于理論開啟時刻，若沒有緩沖段，氣門的初速度短時間內由零變得很大，有很強的沖擊作用。同樣，當氣門落座時末速度很大，會對氣門座產生強烈沖擊，氣門機構的磨損和噪聲加劇。為了補償氣門間隙以及預緊力和氣缸壓力造成的彈性變形，要在實際工作段前后增設緩沖段，保證氣門開啟和落座時處于很小的速度。三、搖臂比的定義：i=l2/l1。L2是氣門一側搖臂的長度。L1是推桿側搖臂的長度。4、 例題5-1重點，上次考的。P134第6章 曲軸飛輪組的設計1、 工作條件和設計要求答：工作條件：周期變化的力、力矩共同作用，即受彎曲又受扭轉，承受交變疲勞

9、載荷，重點是彎曲載荷。曲軸的破壞80是彎曲疲勞破壞。形狀復雜，應力集中嚴重。軸徑比壓大，摩擦磨損嚴重。設計要求：有足夠的耐疲勞強度，有足夠的承壓面積，軸頸表面要耐磨，盡量減少應力集中，剛度要好，變形小，否則惡化其它零件的工作條件。 2、 曲柄效直徑D2和長度L2答：1、增加D2，減小L2的優點：L2一定時，D2增加，比壓下降，耐磨性提高；D2增加時，彎曲剛度增加，扭轉剛度增加；L2下降時，縱向尺寸下降，曲軸剛度提高。2、 提高D2的限制：D2增加會導致離心力增加，轉動慣量增加。受到連桿大頭及剖分面形式的影響。第7章 連桿組設計1、 連桿組的組成答：連桿體（小頭、桿身、連桿大頭）、連桿蓋、連桿螺

10、旋、軸瓦組成。2、 連桿長度l的校核答：1、連桿擺角角度最大時。連桿是否碰氣缸套下沿；2、 當活塞處于下止點時，曲軸平衡重是否碰活塞裙部。第8章 活塞組設計1、 工作條件和設計要求答：1、 工作條件：高溫-導致熱負荷大；高壓-沖擊性的高機械負荷；高速滑動；突變的側壓力。2、 設計要求：熱強度好，導熱性好，熱膨脹系數小，減磨性好。形狀合理，吸熱少，散熱好，強度剛度好，應力集中小，與缸套有最佳的配合間隙。密封性好，摩擦損失小。質量小。二、活塞高度答：活塞壓縮高度：壓縮高度包括三部分組成：活塞頂至第一道活塞環槽間之頂岸高度h1（亦稱火力岸高度），活塞環帶高度h2以及由活塞銷中心到頭部最末道環槽之間的

11、上裙高度h3。1、頂岸高度h1：首先要保證當活塞位于上止點時，第一道活塞環位置必須落在水套的冷卻水腔位置處，以保證活塞環散熱良好，防止過熱。非冷卻活塞的h1值一般都取得稍大。頂岸高度h1可比非冷卻活塞更小。2、活塞環帶高度h2：由環之數量、環高、環槽肩高所決定。減少環的數量，顯然可減小活塞與缸套間的摩擦功。壓縮高度：活塞銷中心到活塞頂的高度。3、 活塞裙部的設計答：作用：引導活塞運動，并承受側向力。防止裙部變形的方法：選擇膨脹系數小的材料，進行反橢圓設計，采用絕熱槽，銷座采用恒范鋼片，群部加鋼桶等方法達到。熱負荷嚴重的活塞環帶也設計成橢圓，但與群部橢圓不同。4、 氣環的作用原理答：（一）密封原

12、理：靠活塞環的初彈力形成第一密封面（P0=0.10.2MPa）；在環上面氣壓力PA作用下形成第二密封面；環背氣壓力PR作用下加強第一密封面；（二）導熱作用：活塞的70熱量由活塞環傳出，環的散熱作用是在環的密封作用實現后才能完成的 注意：分類：氣環、油環 作用：氣環密封、導熱；油環刮油、布油。第9章 內燃機潤滑軸承設計1、 軸瓦表面幾何形狀答：回轉雙曲面軸瓦 （軸向變厚度軸瓦）橢圓軸承（徑向變厚度軸瓦）2、 軸心軌跡的定義及因素答：軸頸在油膜壓力、外負荷及角速度的周期變化中，其軸心所繪出的一條封閉曲線。因素：結構參數：軸的長頸比、間歇工作參數：負荷、轉速潤滑油的粘度。第10章 機體與氣缸蓋的設計

13、1、 機體的設計要求答：在盡可能輕巧的前提下，盡量提高剛度，降低變形，振動噪聲。提高剛度的途徑主要有以下凡個方面;1)將汽缸體與上曲軸箱鑄造成一個整體，形成一個剛度很好的空間梁板組成結構，除非是比較大型的內燃機才采用汽缸體與曲軸箱分開的結構。2)汽缸之間加隔板，以提高機體橫向剛度。3) 降低上下曲軸箱的剖分面。4) 4)采用全支撐曲軸。5)剖分面處采用梯形框架。6)采用下主軸承蓋與下曲軸箱一體的整體式，缸蓋螺栓最好與主軸承蓋布置在同一平面內7)機體表面布置加強肋。第11章 內燃機的潤滑和冷卻系統1、 潤滑系統的任務及設計要求答：主要任務：供應一定數量的機油之摩擦表面，并起冷卻和清潔磨粒的作用增加活塞和活塞環的密封性。部分負擔著受熱零件的冷卻和傳力控制的任務。設計要求1、 保證以一定的油壓和一定的油量供應摩擦表面；2、 能夠自動濾清機油，保持機油的清潔；3、 能夠自動冷卻機油，保持油溫；4、 消耗功率小，、油損失量小；5、 無堵油，漏油的現象，工作可靠；維護、修理方便。二、冷卻系統的設計要求答：1、 內燃機在各種工況，氣候下都能工作；2、 本身消耗功率小；3、 拆裝維修方便；4、 使用可靠，壽