发布时间 : 星期日 文章课程设计报告书 - 图文更新完毕开始阅读ba4758674028915f814dc226
课程设计说明书
题目：四冲程内燃机设计
学 院 机械与汽车工程学院 专 业 机械工程及自动化 学生姓名 仇宇奇
学生学号 201230010139 指导教师 翟敬梅 课程编号 130160 课程学分 2.0
起始日期 2015.1. 5 - 2015.1.16
1
一、设计态度 □5 □4 □3 □2 □1 二、设计报告书 参数合理 □5 □4 □3 □2 □1 计算完整 □5 □4 □3 □2 □1 计算正确 □5 □4 □3 □2 □1 撰写规范 □5 □4 □3 □2 □1 教 师 评 语 三、装配图和零件图 结构合理 □5 □4 □3 □2 □1 投影关系 □5 □4 □3 □2 □1 尺寸标注 □5 □4 □3 □2 □1 作图规范 □5 □4 □3 □2 □1 图面质量 □5 □4 □3 □2 □1 四、综合设计能力 □5 □4 □3 □2 □1 五、答辩 □5 □4 □3 □2 □1 教师签名： 日 期：
2
目录
一、机构设计 .......................................................................................................... 5 二、绘制内燃机机构运动简图 .............................................................................. 6 三、绘制曲柄滑块机构位置图 .............................................................................. 6 四、曲柄滑块机构运动分析 .................................................................................. 7 五、动态静力分析 .................................................................................................. 9 六、计算飞轮转动惯量（不计构件质量） ....................................................... 13 七、计算发动机功率 ............................................................................................ 15 八、对曲柄滑块机构进行机构部分平衡............................................................ 15 九、图解法设计凸轮轮廓 .................................................................................... 16 十、绘制内燃机工作循环图 ................................................ 错误！未定义书签。 十一、心得体会 .................................................................................................... 17 参考文献 ................................................................................................................ 18
3
四冲程内燃机的运动分析及总体设计思路
根据设计任务书，我们需要解决以下问题：凸轮的参数是多少？如何能让机构正常循环工作？为了解决这个问题，我们需要对整个机构从运动及力学的角度分析。
首先，需要明确四冲程内燃机的工作原理：内燃机是通过吸气、压缩、燃烧、排气四个过程不断重复进行的。如果在四个冲程里完成吸气、压缩、做功（燃烧、膨胀）、排气的循环动作，就叫做四冲程。相应的内燃机叫四冲程内燃机。
第一冲程，即吸气冲程。这时曲轴向下转动，带动活塞向下，同时通过齿轮带动凸轮向下旋转，是凸轮的突起部分顶开进气阀门，雾状汽油和空气混合的燃料被吸入气缸。
第二冲程，即压缩冲程。曲轴带动活塞向上，凸轮的突起部分已经转两个过去，进气阀门被关闭，由于凸轮只转了1/4周，所以排气阀门仍然处于关闭状态。活塞向上运动时，将第一冲程吸入的可燃气体压缩，被压缩的气体的压强达到0.6～1.5兆帕，温度升高到300摄氏度左右。
第三冲程是做功冲程。在压缩冲程末火花塞产生电火花，混合燃料迅速燃烧，温度骤然升高到2000摄氏度左右，压强达到3～5兆帕。高温高压烟气急剧膨胀，推动活塞向下做功，此时曲柄转动半周而凸轮转过 1/4周，两个气阀仍然紧闭。
第四冲程是排气冲程。由于飞轮的惯性，曲柄转动，使活塞向上运动，这时由于凸轮顶开排气阀，将废气排出缸外。
四个冲程是内燃机的一个循环，每一个循环，活塞往复两次，曲柄转动两周，进排气阀门各开一次。
图1 四冲程内燃机示意图
4