内燃机学第5版11-内燃机的概念设计.pptVIP

（2）轴承的结构设计轴瓦厚度：轻系列，1.5~3mm，重系列，2.5~4mm轴瓦的自由弹势和过盈度轴瓦的定位：定位槽主轴瓦的润滑油孔和油槽轴承间隙：在保证机油温度不超标和最小油膜厚度满足要求的情况下，尽可能减少轴承间隙。（一）机体1．机体的工作条件与设计要求承受复杂的负荷；保证具有足够的强度和刚度；减轻质量，改善铸造和加工工艺性。三、机体与气缸盖2．机体的结构型式（1）平分式机体：适用于轿车用汽油机和轻型车用柴油机；机体刚度好。（2）龙门式机体：用于大功率或高强化汽油机或柴油机；（3）隧道式机体：农用单缸机。3．机体结构细节设计应用三维有限元结构分析和试验应力分析。主要载荷尽可能直线传递。采用优质灰铸铁铸造。轿车汽油机平分式机体轻型车用柴油机平分式机体中型车用柴油机龙门式机体高速内燃机典型铸铁机体结构

a)横向螺栓固紧的龙门式机体b)下机座加强的机体c)用梯子形加强板抑制龙门式机体下端振

1－横向螺栓2－机体3－下机座4－油底壳5－主轴承螺栓6－气缸盖螺栓7－梯子形加强板提高机体刚度的措施

为弥补铝合金刚度的不足，采用了尺寸很大的下机座。水套和曲轴箱空腔形状的设计考虑到了压铸工艺的要求。小排量轿车汽油机铝合金压铸机体1、气缸盖的设计气缸盖的作用是密封气缸，组成燃烧室。气缸盖中的气道、燃烧室的设计。抗机械应力和热应力形成的疲劳。应用抗热疲劳性能好的材料铸造。应具有足够的刚度。整体式、分体式。（二）缸盖a)顶置凸轮轴汽油机的铝合金气缸盖b)直喷式柴油机的铸铁气缸盖1－冲压摆臂2－液压支座3－铸造摇臂内燃机气缸盖的结构在技术设计阶段对选定的方案设计进行细化，以最终确定内燃机的总布置设计，完成所有零部件的结构设计和施工设计，选配好所有附件，完成全套图样和设计说明书、计算书等技术文件。二、技术设计阶段

三、样机试制和调试阶段试制出一批样机，进行整机性能调试以达到预期的性能指标，进行机械方面的研究与改进以达到要求的可靠性和工作寿命。四、鉴定和投产阶段新产品定型鉴定：新的内燃机样机通过各项试验并达到技术任务书的要求后，应按规定进行。小批试生产：通过鉴定后，先进行试生产，以考察工艺装备的稳定性。批量生产：定期抽取产品进行质量检验，以监督产品品质的稳定性。第五节内燃机主要零件设计要点

一、活塞组二、连杆、曲轴及轴承三、机体与气缸盖一、活塞组活塞组:包括活塞、活塞环、活塞销等，是活塞式内燃机中重要组件。设计要点：1、功用与工作条件2、基本结构和材料3、活塞的耐热设计4、活塞和活塞销的传力设计5、活塞的导向设计6、活塞与活塞环的密封设计（一）活塞的工作条件活塞顶要承受气缸内气体压力、温度的作用。活塞组承受很高的机械负荷、热负荷；活塞顶所受的压力传给连杆和曲轴。销座内上侧应力集中；活塞环既要在尽可能小的摩擦损失下保证漏气少，又要在很高的压力、温度下和极少的润滑油的条件下保证足够的耐久性；活塞组还要承受连杆摆动造成的侧向力；活塞组运动时产生很大的往复惯性力。（二）基本结构和材料中小功率高速内燃机常用整体铸造的铝合金活塞（下图），简单轻巧。汽油机活塞（b）由于机械负荷和热负荷均较低，所以比柴油机活塞（a）更加轻巧。图11-2整体式铝合金活塞a)柴油机活塞b)汽油机活塞为了使内燃机整体结构紧凑，减小整机高度和质量，减小往复惯性力，活塞总高度H、特别是压缩高度H1应尽可能缩小。尺寸比例汽油机柴油机H1／D0.35~0.600.50~0.80H／D0.60~1.000.90~1.40H2／D0.40~0.800.50~0.90h／D0.04~0.100.12~0.20d／D0.22~0.300.30~0.40表11-1活塞的主要尺寸比例（以缸径D为基准）制造活塞的材料应有小的密度ρ、足够的高温强度б、高的热导率λ、低的热胀系数α以及良好的摩擦性能（减摩性和耐磨性）。材料共晶铝硅合金过共晶铝硅合金合金铸铁AlSi12CuMgNiAlSi12CuMgNiAlSi12CuMgNi含Si质量分数×10011~1317~1923~261.8~2.1密度ρ/（kg·L-1）2.702.682.667.3工艺方法硬铸锻压硬铸锻