《汽车发动机设计》课程设计说明书--120mL四冲程汽油机连杆设计.docx

120mL四冲程汽油机连杆设计序言《汽车发动机设计》课程设计是我校汽车工程学院针对热能与动力工程专业开设的一门非常重要的专业课设计。此次课程设计是在我们学习了一些基础制图知识和汽车以及发动机知识后所做的一次最为专业的课程设计，能够全面地检验并巩固我们以前所学的专业课知识。众所周知现代汽车工业发展越来越快，而发动机作为汽车的核心部件，其性能对汽车起着关键作用，比如汽车的行驶速度、加速性能、爬坡度、牵引力等都主要取决于发动机。因此，发动机设计对于汽车工业具有重要意义。《汽车发动机设计》课程设计对我们的想象力，制图能力，分析计算能力，查阅各种工具书的能力都是一次很好的锻炼。除此之外，此次课程设计还为我们今后的毕业设计和走上工作岗位奠定了坚实的基础。我们充分利用这次课程设计的机会，结合所学过的理论知识，发挥我们的思维能力和动手能力，保质保量的完成这次课程设计。1发动机结构参数设计设计一台发动机，首先要确定它的基本结构参数，包括平均有效压力，活塞平均速度，气缸数i，转数n，气缸直径D，活塞行程S，压缩比等。1.1初始条件设计对象为120mL四冲程汽油机，初始条件为：1）平均有效压力：=0.8～1.2MPa；2）活塞的平均速度：18m/s。1.2发动机结构形式由于本设计对象是一台120mL四冲程汽油机，根据排量确定此发动机主要用于摩托车，故初步选择采用单缸风冷形式，即确定气缸数i=1，冲程数=4。1.3发动机主要结构参数的确定参考杨连生版《内燃机设计》，汽车发动机的S/D一般在0.8～1.2之间，取S/D=0.85。根据公式：.代入计算得：D=56.4mm，S=47.9mm.将其圆整可得：D=56mm，S=48mm.==118mL，曲柄半径：r=S/2=24mm.对于汽油机压缩比的范围为：8～12，取=8，根据《内燃机学》公式：/=1+/.计算得：=16.86mL，=+=134.86mL.由初始条件，活塞的平均速度：18m/s，取=14m/s.根据公式：=n可得：n=30/S=8750r/min.角速度：=n/30=3.148750/30=915.83rad/s.发动机平均有效压力：=0.8～1.2MPa，取=0.9MPa.则发动机有效功率：升功率：曲柄连杆比：=r/l的范围在1/3～1/4之间，选取=1/4.则连杆长度：l=r/=24/0.25=96mm.2运动学计算按照活塞运动规律，每隔取一个曲轴转角，计算活塞位移、活塞速度及活塞加速度数据，并绘制曲线图。2.1活塞位移活塞位移:式中r=24mm，0.25，计算所得数据如下表一所示，曲线如图1.图1 活塞位移曲线图2.2活塞的速度根据活塞的位移规律，对时间t求导得到活塞的速度：V=，式中计算所得数据如下表一所示，曲线如图2.图2 活塞速度曲线图2.3活塞的加速度根据活塞的瞬时加速度规律，对时间t求导得到活塞的加速度：式中计算所得数据如下表一所示，曲线如图3.图3 活塞加速度曲线图表一曲轴转角与活塞位移、速度、加速度相对应数据曲轴转角/度活塞位移X(mm)活塞速度V(m/s)活塞加速度j(m/)0.0000.0000.0025162.33810.0000.4554.7524553.63920.0001.7979.2822773.34730.0003.96213.3619954.19740.0006.84816.8316302.34050.00010.32419.5412076.55960.00014.23821.417562.58470.00018.42522.423045.45280.00022.72522.59-1216.98490.00026.98121.98-5016.431100.00031.05720.71-8209.984110.00034.83718.90-10727.790120.00038.23116.67-12571.903130.00041.17014.15-13806.763140.00043.60911.44-14542.737150.00045.5228.63-14914.949160.00046.8955.77-15060.205170.00047.7212.90-15094.999180.00048.0000.03-15097.403190.00047.731-2.85-15095.168200.00046.915-5.72-15061.526210.00045.552-8.58-14919.238220.00043.649-11.39-14552.366230.00041.219-14.10-13824.286240.00038.289-16.63-12599.633250.00034.903-18.86-10767.392260.00031.129-