第一章 内燃机设计总论
1. 内燃机设计的主要指标
1) 动力性指标：主要包括有效功率、转速和转矩 有效功率的计算式：
Pe?pmeVhin300??pme?cm?i?D2?式中，Pme为平均有效压力；vm为活塞平均速度，Vh为单缸工作容积，i为汽缸数，n为转速，D为气缸直径，?为冲程数。 2) 经济型指标：燃油消耗率，燃油消耗率的公式为be有效功率指示功率?BPe?10?33.6?106?etHu?K?i?m
式中：机械效率?m?
3) 可靠性和耐久性指标：可靠性是指在规定的运转条件下，规定的时间内，具有持续工作，不会因为
故障而影响正常运转的能力；耐久性是指从开始使用起到大修期的时间。
4) 质量尺寸外形指标：质量、尺寸外形尺寸是评价设计的紧凑性和金属利用程度的指标。 5) 低公害指标：包括噪声和有害气体排放 2. 内燃机主要参数的选择？
1) 平均有效压力Pme：平均有效压力与混合气形成的方法、燃料的种类、燃烧和换气过程的质量、进
气温度和压力以及机械效率等有关。提高Pme的途径：提高充气效率；提高指示热效率；提高机械效率；调整燃油系统；采用增压或提高空气密度。
2) 活塞平均速度vm：vm是表征发动机强化程度的主要参数。vm?Sn30式中：S为活塞行程（mm），n
为发动机转速（r/min）；
3) 汽缸直径D和冲程数S：气缸直径D加大，有效功率Pe以直径的平方的速度增加，但是惯性力也
以直径的平方增加，导致振动和机械负荷加剧，还会使发动起气缸、活塞组、气缸盖、气门等零件的热负荷加重。 4) 缸径比S/D：S/D增加导致活塞的平均速度vm增加，磨损加速，寿命降低。
第二章：曲柄连杆机构的受力分析
1. 活塞的运动规律？
（1）活塞位移：
=?1?cos???14?1?cos2??（简化后的公式由一阶和二阶量组成）
（2）活塞速度：
=sin???2sin2?
（3）活塞加速度：
=cos???cos2a ??14时：??0?djd?22＝?1?4??0?jmax?1??
??180??djd?222＝1?4??0?jmin???1???
??14时：??0??djd?2＝1?4??0?jmax?1??
??180??2.活塞受力分析？
djd?22＝1?4??0?jmax???1???
曲柄连杆中的作用力分为：气体作用力F。下标j表示往复，r表示旋转。 （1）合成力表示为
，则侧向力
，惯性力（往复惯性力和旋转惯性力），合成力
和连杆力为
, ;
和沿曲柄作用方向的径向力
。
（2）连杆力在曲柄销处又分解为垂直于曲柄半径的切向力
规定与同向为正，指向圆心为正，转矩顺时针为正。
单缸转矩为 （3）气压力=（
）A
N （式中
翻倒力矩M’= - M
气压力（MPa），为大气压力（MPa）；A为活塞面积（）。
（4）往复惯性力 ：（5）旋转惯性力：
4. 直列六缸机的发火顺序是1-5-3-6-2-4，相位角分别为240,480,120,600,360 第三章：内燃机的平衡
1. 静平衡与动平衡的定义？
静平衡：旋转质量的离心力的合力为零，即系统的质心（重心）位于旋转轴线上。动平衡：在离心力合力为零的基础上，合力矩也为零。
2. 作业题：图解法分析内平衡动平衡（）
第五章：曲轴飞轮组设计
1. 曲轴形状复杂、应力集中现象相当严重，哪些地方最为严重？（可能会出填空题） 曲柄至曲颈的圆角过渡区、润滑油孔附近以及加工粗糙的部位 2. 设计曲轴时，应保证它有尽可能高的弯曲刚度和扭转刚度。 3. 曲轴润滑供油有集中供油和分路供油两种，中高速采用第二种 4. 力、力矩的分解合成？P103 图3-4
第五章 曲轴飞轮机构
1. 提高曲轴强度的结构措施和工艺措施？
结构措施：加大轴颈重叠度；加大过渡圆角；采用空心轴颈；卸载槽
工艺措施：圆角滚压强化；轴颈和圆角表面同时进行淬火；喷丸强化；氮化处理 2.P201单元曲拐上的受力简图
3.图5—14曲柄受力及应力分布简图 第六章 连杆组的设计
1. 连杆的最大拉伸载荷出现在进气行程开始的上止点附近，最大压缩载荷出现在膨胀冲程开始的上止点附近。
2. 为连杆结构轻巧的条件下有足够的刚度和强度，一般多采用精选含碳量的优质中碳钢结构45模锻。 中碳合金钢：40Cr、40MnB等；一般用于强化发动机，高强度合金钢：42CrMo、18Cr2Ni4WA,用于高强化发动机；铸铁：球墨铸铁，应力敏感性小，应用于某些小功率发动机；
第七章 内燃机滑动轴承的设计
1. 对瓦背的工作要求？
粘结性要好，有一定的机械强度，有足够的屈服极限
2. 由金属瓦背和减摩金属层构成的滑动轴承工作可靠、运转平静、使用维修方便、成本较低，已经广泛用于高速内燃机中。 3. 常用的轴承材料？
硬基体加软质点：铜铅合金、高锡铝合金 软基体加硬质点：白合金、低锡铝合金 4. 轴心轨迹图对内燃机设计的意义？
1) 可以作为判断轴承实现液体润滑情况的重要依据：有轨迹曲线图可以找到一个循环中的最小的最
小油膜厚度值及延续时间。
2) 帮助分析研究轴承损坏的原因，改进结构设计。 3) 合理布置油孔、油槽位置，使润滑油供应通畅 4) 实现轴承润滑的最佳设计
第八章 活塞组设计
1. 活塞的工作条件？
机械负荷；热负荷 ；活塞与活塞销之间变形不协调；高速滑动摩擦，润滑不良 2. 对活塞材料的要求？
（1） 机械强度好：尤其是热强度好，300～400℃高温甚至更高一点的温度下具有良好的机械性能； （2） 导热性好，吸热性差，热膨胀系数小； （3） 减摩性好，耐磨、耐腐蚀；
（4） 比重小，工艺性好，价格适中
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