内燃机教学设计

内燃机教学设计（精选8篇）

内燃机教学设计 篇1

内燃机设计

第一章

1-1.副作用：(1)摩擦损失增加，机械效率ηm下降，活塞组的热负荷增加，机油温度升高，机油承 载能力下降，发动机寿命降低。(2)惯性力增加，导致机械负荷和机械振动加剧、机械效率降低、寿命低。(3)进气流速增加，导致进气阻力增加、充气效率ηv下降。 1-2.柴油机优点：

1)燃料经济性好。

2)因为没有点火系统，所以工作可靠性和耐久性好。

3)可以通过增压、扩缸来增加功率。

4)防火安全性好，因为柴油挥发性差。

5)CO和HC的排放比汽油机少。

汽油机优点：

1)空气利用率搞，转速高，因而升功率高。

2)因为没有柴油机喷油系统的精密偶件，所以制造成本低。

3)低温启动性好、加速性好，噪声低。

4)由于升功率高，最高燃烧压力低，所以结构轻巧，比质量小。

5)不冒黑烟，颗粒排放少。

1-4.不可以。对于汽油机能达到，但是柴油机不能。已知参数的设计条件，可得Vm=S*n/30=18 m/s，高出了柴油机的Vm的设计上限13m/s,即使设计出来，也无法使柴油机正常工作。 1-11.(见作业，找梦丽，哈哈)

首先计算活塞平均速度(P14)，再根据发动机的类型和用途，利用表1-6(P13)选定平均有效压力，然后利用公式1-1(P4)计算标定功率和标定转速扭矩。根据表1-2(P5)确定发动机的扭矩适应系数和转速适应系数，进而初步确定最大转矩和最大转矩对应的转速(P5)。

第二章

2-1. 表达式：X = r[(1-cosα)+ λ/4(1-cos2α)] = XⅠ+XⅡ;

V = rω(sinα+sin2α*λ/2) = vⅠ+vⅡ;

a = rω2(cosα+λcos2α)= aⅠ+aⅡ;

用途：

1)活塞位移用于P-φ示功图与P-V示功图的转换，气门干涉的校验及动力计算;

2)活塞速度用于计算活塞平均速度Vm==18 m/s，用于判断强化程度及计算功率，

计算最大素的Vmax，评价汽缸的磨损;

3)活塞加速度用于计算往复惯性力的大小和变化，进行平衡分析及动力计算。

2-4. 答：(此图为P33图2-5)

侧向力FN，连杆力FL，曲柄切向力Ft，径向力Fk

FN = FL tanβ, FL = p/cosβ ，Ft = FL sin(α+β)

= sin(α+β) ， Fk = FL cos(α+β)

=

cos(α+β)

规定Ft 与ω同向为正，Fk指向圆心为正，转矩顺时针为正。

单缸转矩为

M = FL * r = F r

翻倒力矩 M′= - FN* h = -Ftanβ

r= - F r= - Fr

2-8.(P40-42)连杆轴颈的负荷与连杆轴承的负荷大小相等，方向相反。

主轴颈的负荷与主轴承的负荷大小相等，方向相反。

2-9.书P39. 4(1)(2)(3)(4)。

第三章

3-3解：点火间隔角为A=

(1)作曲柄图和轴测图

=240°

三拐曲轴一、二阶曲柄图和轴测图

(2)做惯性力矢量图

一阶惯性力 二阶惯性力

得到? ????

(3)做力矩图

往复惯性力矩图 旋转惯性力图 旋转惯性力矩

(4) 采用用整体平衡法

第四章

4-1. 定义：扭转振动是使曲轴各轴段间发生周期性相互扭转的振动，简称扭振。

现象：1)发动机在某一转速下发生剧烈抖动，噪声增加，磨损增加，油耗增加，功率下降，严重时发生曲轴扭断。

2)发动机偏离该转速时，上述现象消失。

原因：1)曲轴系统由具有一定弹性和惯性的材料组成。本身具有一定的固有频率。

2)系统上作用有大小和方向呈周期性变化的干扰力矩。

3)干扰力矩的变化频率与系统固有频率合拍时，系统产生共振。

4-2. 弹性力矩 M???C? ,惯性力矩MI??I? ??

M?=0 ，I?+ C?=0

此二阶线性齐次微分方程的解为：???sin(?et??) 根据理论力学，得MI+

??

??其中

????arctan：?0?e??2

4-3. I1?1??C(1?1??2)

I2?2?C1(?1??2)?C2(?2??3)

4-5.

1)当谐量的阶数为曲轴每一转中点火次数的整数倍时(k=2im/τ)，该阶振幅矢量位于

同一方向，可以用代数方法合成，该阶谐量称为主谐量。

2)当k=(2m-1)i/τ时，各曲拐该阶力矩幅值作用在同一直线上，方向不同，称为次主谐量。 ??I3?3?C2(?2??3) ??

3)曲拐侧视图有q个不同方向的曲拐，则有qτ/2个相位图。

4-6. 曲轴固有频率与外界干扰力矩“合拍”，产生扭转共振的转速称为临界转速。共振时，

kωt =ωe ，则ωt =ωe /k ,其中ωt为曲轴转动角频率。

计算和分析扭转共振的三个条件为：

①nk在发动机工作转速范围内，方能称为临界转速

②一般只考虑摩托阶数k≤18的情况，因为k值太大时，对应的谐量幅值很小

③一般只考虑前两阶或前三阶固有频率

第五章

5-6. (P122)

xxxxxy?C0?C22?Cp()p?Cq()q?Cr()r?Cs()s

?????

p、q、r、s为设计变量。

5-8. (P115)气门最大升程Hmax与气门直径d的关系应为Hmax/d=0.25。考虑到惯性载荷和活塞上止点时可能与气门发生干涉的问题，一般进气门的H/dvi =0.26~0.28。为保证有足够的流通面积和减少活塞推出功，一般排气门H/dve =0.3~0.35。

5-9. ?Fm(Hmax?H0)? ，式中，ht为挺柱或气门的位移;?为凸轮工作半包角;Hmax为

挺柱或气门的最大位移或者升程;H0是缓冲段的高度;?c为挺柱位移对应的凸轮转

角。

凸轮型线丰满系数是一个相对量，表示的是位移曲线下的面积与最大升程和工作半包

角组成的矩形面积之比。在设计凸轮型线时，经常用来评判型线设计的好坏。 ???0(ht?H0)d?c

5-10. 一般发动机的气门锥角??45。而对于增压柴油机，气门锥角??30，这是因为增压发动机缸内压力高，气门盘受力变形大与气门座的相对滑移量大，而且不同于非增压发动机，完全排除了从气门导管获得机油的可能，因此，气门与气门座磨损的问题更加突出。增压发动机采用较小的气门锥角，就是为了减少与气门座的相对滑移量，减轻磨损。 5-11.

040801040280320360400440480520560600640680720 180??e1??e2

2排气凸轮工作段包角为

180??e1??e2?排半包?4排气凸轮工作段包角为

180??i1??i2?进?2进气凸轮工作段包角为

?排?

进气凸轮工作段包角为

同缸异名凸轮相对夹角为 ?进半包?180??i1??i24

A

2, 其中A为相应气缸点火间隔角 异缸同名凸轮相对夹角为

180???e1??e2180???i1??i2?1 ??T??[360??e1??i2?()?()] 2222 1 ?90??(?e1??e2??i2??i1) 4

当活塞位于压缩上止点时，排气凸轮相对于挺柱轴线的夹角为?T ?TG?

?T?

5-13.配气相位指的是什么? 见P134

第六章

1. 结构措施：1)加大曲轴轴颈的重叠度A(A增大，曲轴抗弯和抗扭刚度增加)

2)加大轴颈附近的过渡圆角(可减小应力集中效应，提高抗弯疲劳强度)

采用空心曲轴(可提高曲轴抗弯强度，同时课减轻曲轴重量和曲轴离心力) 3)

4)沉割圆角(可在增加圆角半径的同时保证轴颈的有效承载长度)

5)开卸载槽(在相同载荷条件下，可使曲柄销圆角的最大压力值有所降低) 工艺措施：1)圆角滚压强化(表面产生剩余压应力，抵消部分工作拉伸应力，提高曲轴

的疲劳强度，还可降低圆角的表面粗糙度值，消除表面缺陷)

2)圆角淬火强化(用热处理的方法是金属发生组织相变，发生体积膨胀而产

生残余压应力，提高疲劳强度，还能提高硬度和表面的耐磨性)

3)喷丸强化处理(属于冷作硬化变形，在金属表面留下压应力，是表面硬度

提高，从而提高疲劳强度)

4)氮化处理(利用辉光离子氮化或气体软氮化方法，使氮气渗入曲轴表面，

由于氮的扩散作用，使金属体积增大，产生挤压应力，提高疲劳强度)

6-2. D2不变，D1增大

优点: 1. 可提高曲轴刚度，增加曲柄刚度而不增加离心力

2. 可增加扭转刚度，固有频率We增加，转动惯量I增加不多

缺点：主轴承圆周速度增加，摩擦损失增加，油温升高。

6-3. 因为发动机工作时，连杆轴颈承受着由连杆传来的周期性变化的气体压力、活塞连杆

组件往复运动的惯性力及连杆大端回转运动离心力的作用;而主轴颈只是

由于受到连杆、连杆轴颈及曲柄臂离心的影响，所以连杆轴颈负荷大于主

轴颈负荷。实际的主轴颈D1大于连杆轴颈D2，D1/D2≈1.05～1.25。

6-5. 工作条件：1)受周期变化的`力、力矩共同作用，曲轴既受弯曲又受扭转，承受交变

疲劳载荷，重点是弯曲载荷;

2)由于曲轴形状复杂，应力集中严重，特别是在曲柄与轴颈过度的圆角部

分;

3)曲轴轴颈比压打，摩擦磨损严重。

设计要求：1)有足够的耐疲劳强度

2)有足够的承压面积，轴颈表面要耐磨;

3)尽量减少应力集中;

4)刚度要好，变形小，否则使其他零件的工作条件恶化。

一般在制造工艺稳定的条件下，钢制曲轴的安全系数n≥1.5，对于高强度球墨铸铁曲轴，由于材料质量不均匀，而且疲劳强度的 分散度比较大，应取n≥1.8。

6-6.(略见P166) 180??e1??e2?1?(180???e1)222

6-9. 刚度和强度随着使用时间而降低，造成疲劳损坏，所以还是会发生少数曲轴破坏情况。 6-10.当发动机的输出转矩M大于阻力矩MR时，吸收多余的功，使转速增加较少;

当发动机的输出转矩M小于阻力矩MR时，释放储存的能量，使转速减少较少。 总之，飞轮的作用就是调节曲轴转速变化，稳定转速。

6-11. If = Ψ ≈ 10.8 x 106 (看P171公式)

随着气缸数的增加，ξ和δ都呈减小的趋势，而ξ减小的速度要快于δ，根据公式，可得：随着气缸数的增加，飞轮的转动惯量逐渐减小

第七章

7-2. 标定转速工况(最大转速)

7-3. 最大转矩工况和全负荷情况下的标定转速工况，而且要兼顾连杆侧弯的情况是否发

生。

7-5.平切口连杆一般是利用螺栓中部加工的凸出圆柱体来定位;斜切口连杆考虑到除定位

作用外还要承受较大剪切力，往往在分界面上做成止口定位或锯齿定位，也有采用套筒定位的;还有采用连杆大头裂解工艺，即整体加工出连杆大头，然后利用胀裂的方式裂解开连杆大头。

7-6. 有些内燃机为了既能增大曲柄销的直径，又能使连杆通过气缸把剖分面作成斜切口，

斜切口有利于减小连杆螺钉承受的拉伸载荷。

斜切口的连杆大头，其所连接的曲柄销的直径D2可以增大到0.67～0.68D。斜切口相对

于连杆轴线的斜角越小，大头上半部的横向宽度愈小，在连杆体能通过气缸的条件下，容许加大曲轴销直径的可能性愈大。但斜角愈小，螺钉或螺柱穿进杆身的深度也愈大，使杆身削弱过多。因此斜角一般在30?～60?之间。

7-7. 胀断式连杆是列解开连杆大头，这样产生的剖分面是凸凹不平的断裂茬口。可同时起

到两个方向的定位作用;抗剪能力强;两个连杆螺栓的距离短，使得连杆大头宽度最小。而且节省了加工工艺过程，使得制造成本降低30%左右。

7-8. 如下，F g和Fgmax为气压力和最大气压力，FL为连杆力，Fjmax为最大往复惯性力

??0 时 F g?0， Fj?Pjmax, FL?-Fj

??360 时 F g?Fgmax， Fj?Fjmax, FL?Fgmax-Fjmax

F0? (2~~2.5) F j ? F 2 7-9. 1)降低螺杆刚度C1，主要是通过光杆直径d0，一般d0=(0.8～0.85)d1.

2)提高被连接件的刚度C2;

3)增加过渡圆角半径，降低应力集中;

4)采用细牙滚压螺纹;

5)严格控制螺栓和被连接件的形位公差，减少附加弯矩。

7-10. 1)使用自锁螺母;

2) 槽型螺母加开口销;

3) 圆螺母止动垫圈，单耳止动圈;

4) 锁片。

7-11. 连杆小头和杆身的应力，连杆大头盖都是与杆身成为一体了，接合面处的不应该出现

拉伸应力。

第八章

8-1.

1)高温―导致热负荷大 :活塞在气缸内工作时，活塞顶面承受瞬变高温燃气的作用，

燃气的最高温度可达2000～2500℃，因而活塞顶的温度也很高。温度分布不均匀，有很大的热应力;

2)高压―冲击性的高机械负荷：高压包括两方面①活塞组在工作中受周期性变化的气

压力直接作用，气压力Pz(MPa )一般在膨胀冲程开始的上止点后10°～20°达到最大。②活塞组在气缸里作高速往复运动，产生很大的往复惯性力Fjmax

3)高速滑动：内燃机在工作中所产生的侧向力是较大的，特别是在短连杆内燃机中; ??

4)交变的侧压力：活塞上下行程时活塞要改变压力面，侧向力方向不断变化，造成了

活塞在工作时承受交变的侧向载荷。

设计要求:

1)选用热强度好，散热性好，膨胀系数小，耐磨、有良好减磨性和工艺性的材料

2)形状和壁厚合理，吸热少，散热好，强度和刚度符合要求，尽量避免应力集中，与

缸套有最佳的配合间隙

3)密封性好，摩擦损失小

4)重量轻。

2. σmax + σ′max = 3.4Et2 / (D - t)2 = 常量

一般选择σ′max = (1.2 ～ 1.5)σmax ，因为套装时间很短。

3. 当转速n提高时，应提高p0。因为活塞速度高，由于截流作用，活塞环背压下降。当活塞直径增加时，活塞环的工作应力增加，应当适当减少初弹力p0，方能减少活塞环的工作应力。

?D??max?2D??1?? 8-4. (见书P209)工作应力 6 ，p0=0.141E?t

tS0

2所以最大工作应力?max=0.425E(D?t)，活塞环套装时必须使其内径大于活塞头部直

径，此时端距应该为8t左右。即套装时端距的变形量为8t-S0.则最大套装应力：

Et ( 8 t ? S 0 ) Et ? 8 t EtS 0 ??0.425?max?0.425?0. 22(D?t)(D?t)(D?t)2

Et2

?3.4??max 2(D?t) Et2 ??3.4?max??max?常量 (D?t)2

式中， ?max为最大工作应力;E为活塞环材料的弹性模量。

8-5. 要求(1)热强度好，散热性好;(2)重量轻，惯性小;(3)膨胀系数小;(4)密度小

(5)热导率大 (6)有良好减摩性和工艺性

8-7. 1)尽量减小顶部受热面积;强化顶面，采用不同的材料或将表面进行处理。

2)保证热流畅通。

3)采用适当的火力岸高度。

4)顶部内侧喷油冷却。

5)顶部设油腔冷却。

8-8. 工作条件：活塞销座承受周期变化的气体作用力和活塞销座以上部分的往复惯性力的 作用，这些力都是带有冲击性的;从运动情况看，活塞销在活塞销座中由于连杆小头的 制约，其转动角度很小，在这样小的转动角度下，很难在销与销孔之间形成一层良好的 油膜，所以润滑条件较差。

采取措施：1)在活塞销座与顶部连接处设置加强肋，增加活塞销座的刚度。

2)将销孔内缘加工成圆角或者倒棱，或将活塞销座内侧上部加工出一个弹 性凹槽，可以减轻活塞销座的棱缘负荷; MmaxDD?3p0(?1)ttS03

3) 将销孔中心相对活塞销座外圆向下偏心3 C 4 mm，将活塞销座的厚度上

面比下面大些，以加强活塞销座承压强度;

4)将活塞销座间距缩小，以减小活塞销的弯曲;

5)铸铝活塞的销孔中压入锻铝合金的衬套，可提高抗裂纹能力。

第九章

9-1. (P227)轴承的过盈量主要通过3种表示方法：

1) 自由弹势?s

轴瓦在自由状态下的开口直径为d1+?s，一般为?s=(0.25~2.5)mm。

2) 半圆周过盈量h (mm)

?d0?min2?

2 式中，d0为轴瓦内孔直径(mm)，d0=d1-t;?为应力系数(N/mm); ?min为最小hmin?

预加压缩应力(N/mm)。

3) 余面高度 u (mm)

在试验压力F0(N)作用下，试验压缩量v(mm)为

2

F0

v?6?10d0*tB ?6?d0F?min6?10?6d0*0tB 则umin= hmin ? v= 2? ?

式中，t为当量壁厚(mm)，t=(t?t0)+?t0,t0为减摩层厚度，?为减摩层折算系

数;B为宽度(mm)。

9-2. (P230)主要有三方面要求：

1) 抗咬粘性。油膜遭破坏时，轴承材料不擦伤和咬死轴颈，即亲油性好。

2) 顺应性。轴承副有几何形状偏差和变形时具有克服边缘负荷从而使负荷均匀的能

力。

3) 嵌藏性。具有以微量塑性变形吸收混在机油中的外来异物颗粒(金属磨屑，灰尘等)

的能力。

9-3. 计算轴心轨迹的意义：

1) 可作为判断轴承实现液体润滑情况的重要依据。由轨迹曲线可以找出一个工作循环**

中最小油膜厚度值(hmin)及其延续时间(下图A区)。hmin应小于由发动机结构刚度、工艺水平等确定的许用值，这一区域的时间不宜过长。

2) 帮助分析轴承损坏原因，改进设计。下图中C区表示轴心因高速向心运动使油楔

中出现局部真空，形成气泡;待到轴心高速离心运动时气泡破裂，突然放出很高的爆破压力击坏合金表面，形成穴蚀。D区出现多次高速离心运动，油膜压力峰值剧增，可达轴承平均比压的10倍以上，造成合金疲劳剥落。

3) 合理布置油孔、油槽的位置，使供油舒畅。

4) 实现轴承润滑的最佳设计。可以改变直接影响轴承工作能力的因素，如轴承的间隙、

机油粘度、轴承宽径比等，保证轴承处于液体润滑下工作。

9-4. (P226)试验证明，在其他条件不变的情况下，油膜压力与轴承宽度的三次方成正比，

这里可以简单的用B来 代表轴承的承载能力。所以当轴承面积相同时，开油槽轴承的承载能力为2(B/2)?B/4,仅为无油槽轴承的1/4。所以，主轴承要在上轴瓦开槽，连杆轴承应在下轴瓦开槽，以避免轴承的承载能力下降。

333

第十章

10-1.

机体的总设计原则是：在尽可能轻巧的前提下，尽量提高刚度(降低变形、振动噪声)。

提高刚度的途径主要有以下几个方面;

1) 将汽缸体与上曲轴箱铸造成一个整体，形成一个刚度很好的空间梁板组成结构，除非是比较大型的内燃机才采用汽缸体与曲轴箱分开的结构。

2) 汽缸之间加隔板，以提高机体横向刚度。

3) 降低上下曲轴箱的剖分面。

4) 采用全支撑曲轴。

5) 剖分面处采用梯形框架。

6) 采用下主轴承盖与下曲轴箱一体的整体式，缸盖螺栓最好与主轴承盖布置在同一平面内。

7) 机体表面布置加强肋。

10-2.

缸盖设计主要考虑的是;

1) 有足够的刚度和强度，工作变形小，保证密封。

2) 合理布置燃烧室、气门、气道，保证发动机的工作性能。

3) 工艺性良好，温度场尽量均匀，减少热应力，避免热裂现象。

10-3.

汽缸盖的内部形状和结构十分复杂，设计时主要优先考虑内部气道、燃烧室(另有预燃 室、涡流室)、喷油器或火花塞、气门等功能部件的布置，然后在保证壁厚均匀、受力均匀、刚度足够的条件下考虑 内部冷却水套的布置。

水套的厚度应尽量各处均匀，不宜太厚，否则流速过低，造成与气缸的热交换能力下降，一般情况下，水套各界面的水流速尽量不要低于0.5m/s。一般车用发动机的水套厚度应在4~10mm之间。具体厚度要根据水套流场的仿真分析结果确定。机体水套的长度，应能够保证当活塞在下止点时活塞环能得到很好的冷却。现代发动机的水套长度比上面提出的要求还要长一些，以便使溅到气缸壁面的机油得到冷却，但是此时需要验证是否与连杆和曲轴平衡块相碰。

第十一章

2.(P256)冷却水泵的泵水量通过下面三个式子来确定：

?WAgePeHu??w3600 qVP= ?V, qVW= ?tw?wcw，

3 式中，qV(m/s)是冷却水循环量，?tw为冷却水在内燃机种循环时的容许温升(?)，WqVW

?tw=0~12?c;?w为水的密度(kg/m3);cw为水的比定压热容[kJ/(kg.?c)]，cw=4.187[kJ/(kg.?c)，?V为水泵的容积效率，主要考虑泄露情况，一般取0.6~0.85，?w为冷却系统散走的热量，A为比例系数，指传给冷却系统的热量占燃料热能的百分比;Hu为燃料低热值(KJ/kg); ge为燃油消耗率[g/(kW?h)]; Pe为有效功率(Kw).

汽油机?0.23~0.3 A???0.18~0.25 柴油机?6.(P254)润滑油流量qVC一般由被机油带走的热流量c(kJ/h)计算：

?C

?为机油密度，一般取?=0.85kg/L;c为机油比热容，一般

c=1.7~2.1kJ/(kg.?c);?t为机油出口的温差，一般取8~15?c。 式中，qVC=?C?t，

3600Pe

而?c=(15%~20%)?f，?f为每小时加入内燃机的热量(KJ/h)。?f=?e，Pe为

?有效功率，有效效率柴油机为0.4，汽油机为0.33，所以?c?(160~280)Pe，根据c

范围和润滑油参数范围，可得 qVC的经验计算公式如下： 不用机油冷却活塞时：qVC=(0.12~0.28)Pe 用机油冷却活塞时：qVC=(0.42~0.57)Pe。

7.一般希望润滑油的循环次数ny?3次/min.

内燃机教学设计 篇2

关键词：内燃机,可靠性,设计

可靠性是以保证期内 (一般柴油机为1500h, 汽油机为500h) 的不停机故障数、停机故障数、更换主要零件数和非主要零件数作为考核指标的。一般要求在保证期内不发生主要零部件的故障, 如机体、汽缸盖、曲轴、连杆、轴瓦、活塞、活塞销、活塞环、凸轮轴、气门、气门弹簧等零件的损坏, 以及影响机油泵、水泵、喷油泵和增压器功能的主要事故。

1. 内燃机可靠性设计重要性

70年代石油危机后, 同功率档次发动机之间的燃油经济性差距缩小, 用户在选购新发动机时, 就把可靠性看的比燃油经济性和价格更重要。同时, 内燃机使用中可靠性对产品的经济效益影响很大。首先, 内燃机可靠性低, 故障频频出现, 使维修费增加。大修寿命缩短, 农用小型柴油机的大修期通常只有1.5~2年, 车用内燃机的大修寿命也只有国外先进水平的1/3左右。据统计, 国产推土机发动机的平均使用寿命为7年, 而日本小松公司的平均使用寿命可达15年。其次, 可靠性低造成发动机的主要性能下降, 功率和燃油消耗率比出厂时的标定值差得多。

由于内燃机的可靠性差, 使配套机械不能正常运转, 造成直接的运行经济损失.如农场中联合收割机出故障使谷物不能抢在雨季前收割而霉烂在田野, 汽车出故障造成运输费的损失。从国内已有的统计数据表明, 内燃机的故障次数占配套机械总的故障次数的比例是较高的, 如装载机上内燃机的故障数占整机的60~70%;汽车上内燃机的故障数占1/3左右。手扶拖拉机和轮式拖拉机上内燃机的故障数分别占26.8%和24.5%;联合收割机上内燃机的故障数占22%。为此, 内燃机配套机械厂在选用动力机械时, 把内燃机的可靠性作为最主要的性能指标。

2. 常规方法与可靠性设计方法的比较

在可靠性理论中, 零件结构强度的可靠性设计方法与常规方法不同。常规的机械强度设计方法是:假设材料为均匀弹性体, 首先要分析零部件上所受的载荷, 然后用结构力学或材料力学的方法算出零部件所承受的载荷及由这些载荷计算出零部件中的应力分布, 确定危险点上工作应力σ;再根据经验失效类型及统计资料确定许用应力[σ], 设计时保证最大工作应力不超过许用应力, 则强度判据为σ≤[σ]。如满足这些强度判据, 说明这个零部件保证了强度要求, 在工作中不会被破坏。 (对于静强度设计来说, 其许用应力用材料的静强度指标, 其中塑性材料用屈服极限, 脆性材料用强度极限, 然后除以相应的安全系数。若有动载荷作用于零部件上时, 将动载荷换算成静载荷进行计算。对于疲劳强度设计用材料的疲劳极限。) 但常规的机械强度设计并不能说明零部件在运行中的破坏概率 (或可靠度) :

(1) 是因为设计中所用的载荷及材料性能等数据, 是取平均值或者取最大或最小值, 没有考虑到数据的分数性, 忽略了使设计参数产生变化的随机因素;

(2) 是因为缺乏对设计参数统计规律的认识, 安全系数本身的不确定性, 其选取又具有很大的主观性, 因人而异。设计的零部件, 为保证不失效, 常选取偏大 (远大于1) 安全系数。

问题在于, 采用较大的安全系数, 零部件的可靠度却未必高;相反, 将造成材料的浪费和产品性能的降低。所以要求设计者在设计中预知设备在运行中的破坏概率 (或可靠度) , 并希望破坏概率限制在一个很小的给定范围之内。汽车设计正向着更加精确的方向发展, 对汽车的可靠性提出了越来越高的要求, 常规的设计方法已不能满足。因而趋向用可靠性设计方法替代。可靠性设计又称为概率设计。其目的是预测和预防发动机所有可能发生的故障, 使其达到预定的可靠性目标值。因而, 将可靠性溶入汽车产品的设计过程, 是保证产品可靠性水平的关键问题。

以此为出发点, 应用概率论与数理统计及力学理论, 考虑各种随机因素的影响, 推导出在给定设计条件下零部件不产生破坏的概率 (或可靠度) 的公式和设计公式, 能够得到与客观实际情况更符合的零部件设计。用可靠度来确保结构的安全性, 把失效的发生控制在可接受的水平[3,4]。

3. 可靠性设计原理 (应力——强度干涉理论)

实际上零部件的载荷、几何尺寸、材料性能等都是随机变量, 是某种概率分布的统计量, 可靠性设计正是考虑设计参数的分散性, 在常规设计公式的基础上, 引入了可靠度或其他可靠性指标, 不单纯用一个安全系数来衡量零件的强度, 用概率统计的方法来处理各个设计变量, 同时对系统失效的可能性进行定量分析和预测。可靠性设计的目标是:零件的强度h大于工作应力s的概率要大于或等于所要求满足的可靠度R。可靠性设计准则 (或基本方程)

这里的强度h, 狭义地讲是零件材料单位面积能承受的最大作用力, 广义地讲是指阻止零件 (系统) 失效的因素, 简称强度。这里的工作应力s, 狭义地讲是指单位面积所受外力的大小, 广义地讲是指引起零件 (系统) 失效的因素, 简称应力[5]。由于零件的强度h和工作应力s都是随机变量, 所以具有一定的概率密度函数fh (h) 和fs (s) 。fh (h) 和fs (s) 可能存在的三种应力强度分布情形:

(1) 强度的最大值h小于应力的最小值s, 这样, 零件一旦投入使用必然失效, 故R=0。这种情况应避免出现。

(2) 应力的最大值s小于强度的最小值h, 此时零件的可靠度R=1。这种情况下零部件完全可靠, 但结构庞大、成本费用高。

(3) h为强度的均值, s为应力的均值, 即使当h>s时, 这两条概率密度曲线有部分重叠的地方, 出现h

4. 内燃机可靠性设计的步骤

基于以上分析, 内燃机可靠性设计可分为以下几个步骤:

(1) 应进行综合权衡得失、全面分析各种矛盾因素之间的轻重缓急, 确定发动机的可靠性目标值。

(2) 进行可靠性分配, 将发动机可靠性目标值分配到部件和零件上。

(3) 可靠性预测, 即对每一个设计方案进行可靠性特征值的估算, 并与给定的可靠性目标值作比较。

(4) 可靠性分析, 即对产品的设计方案进行故障模式、影响及后果分析 (即FMECA法) 和故障树分析 (即FTA法) , 确定故障模式, 找出故障原因, 从而改进设计方案。

(5) 进行设计评审, 在设计各个阶段, 组织设计、生产、使用等部门代表对发动机设计方案进行评议和审查, 以使设计错误在设计阶段尽量得以纠正。

5. 结论

可靠性设计的优势在于可以充分发挥零部件的固有性能, 节省材料;可以找出各零部件中的薄弱环节或应力最高的危险点, 从而采取相应措施, 降低危险点的应力峰值, 或采取强化措施使材料的强度提高, 达到提高零部件可靠度的目的。

参考文献

[1]明平顺, 李晓霞.汽车可靠性技术[M].北京:人民交通出版社, 2005.

[2]杨瑞刚.机械可靠性设计与应用[M].北京:冶金工业出版社, 2008.

[3]于杰.机械可靠性设计[M].北京:国防工业出版社, 2009.

[4]明平顺, 肖生发, 郭一鸣.汽车可靠性[M].北京:人民交通出版社, 2008

内燃机教学设计 篇3

关键词：内燃机原理；课程实验；教学改革

“培养适应社会主义现代化建设需要、德智体全面发展、获得工程师基本训练的高等工程技术人才”是工科高等教育的专业培养目标，而南京工程学院以培养“学以致用”的工程技术人才为目标，这就明确要求我校，尤其是车辆工程等工科专业学生除具有扎实的理论基础外，还应具有较强的工程实践能力。我系的“内燃机原理”课程以汽车发动机为教学目标，是一门理论性、实践性和应用性均很强的专业基础课，因此，在加强内燃机原理课程理论教学的同时，必须重视实践性教学环节。而我系原有内燃机原理课程实验的相关设备不足，且课程培养方案中有关实践环节安排也不够合理，因此有必要进行改革。

一、内燃机专业实验室的建设

要想达到较好的实践教学效果，必须要有配套的专业实验室和合适的实验设备。而高等学校的内燃机专业实验室，除应满足各门专业课程的教学实验外，还应形成完整的专业实验教学体系，并具备科学实验研究的条件，这样既有利于全面培养学生的专业实验技能和创新能力，也有利于开展科学研究和社会服务工作。对于本科的内燃机原理课程，应以内燃机性能作为贯穿课程始终的一条主线[1]，为此，我系重点建设了汽车发动机性能实验室。汽车发动机性能实验室是发动机性能实验的基础，应为发动机的研究、设计、检测和教学等科研项目提供优越的实验条件，因此，应满足如下基本要求：安装在实验台上的发动机能模拟实际的使用条件；便于检测、调整和检查发动机；具有广泛的适应能力，能完成不同机型及不同实验目的和实验项目；有良好的通风、消音、消烟、隔振设施，尽可能改善实验人员的工作条件[2]。在满足上述要求的基础上，我系的汽车发动机性能实验采用的是柴油机-汽油机组合性能实验台装置，具体设备包括：JM491Q-M1汽油机1台；JX493Q1五十铃柴油机1台；DW160电涡流测功机（含校正工具、砝码）1套；发动机控制系统（含工控机、控制柜、操作平台/软件）1台；数据采集系统（压力、温度、模拟输入/输出）1套；油门执行器（含执行机构）2套；油耗仪（汽油、柴油各1台）；发动机机油恒温控制系统；发动机冷却液恒温控制系统；测功机冷却水循环系统（室外水箱）；汽油、柴油燃油供给系统；发动机排气管道系统；电起动装置（1台二用）以及实验平板安装基础等。可由具体测试需要选用柴油机或汽油机进行测功实验。该实验台可进行发动机各项性能指标与工作过程参数特性的测定实验，可使学生掌握内燃机性能指标的测试与调整方法，并具有分析内燃机性能影响因素与提高措施的初步能力。除内燃机性能试验台装置外，我系还购置了多台较新型号的汽油、柴油发动机，供学生拆装学习，以及一批发动机工作原理或过程演示装置，可以对发动机各组成机构或系统不同工作状况进行模拟运行，以增强学生对发动机的直观、感性认识。

二、内燃机原理课程实验的改进

内燃机原理课程实验的教学安排应以充分发挥实验室现有实验设备的最佳功能为宜，为此，需要对原有的内燃机原理课程实验内容进行改进。主要有以下两个方面：一是改进实验项目内容。实验的目的不仅使学生验证和巩固所学知识，更重要的是掌握正确的实验方法和操作技能，培养科学实验能力。以前，因没有合适的实验设备，内燃机原理课程教学中只安排有少量的验证性实验，这对验证理论、加深认识无疑是有益的，但只靠已知结果的实验内容不能激发学生的主动思维和创新意识，更不可能调动学生深入学习内燃机理论知识的积极性，难以充分发挥学生主观能动性和学生创造性思维。因此，要加强内燃机原理实验教学，提高教学效果，就必须转变思想观念，将验证性实验逐步改革成综合性和设计性实验，让学生自己动手，通过实验深入了解实际的工程现象，寻求解决问题的合理方法与途径，如发动机速度特性设计性实验，让学生通过实验前认真阅读实验指导书及相关实验设备的使用介绍，并结合课堂上讲解的有关发动机运行特性的理论知识，由学生自行设计实验方案并加以实现。通过实验，掌握发动机功率实验常用仪器设备的选择、操作、使用方法以及发动机功率、扭矩、转速和有效油耗率的测量方法；学习绘制、分析发动机运行特性曲线，并通过分析运行特性曲线评价发动机在全负荷或部分负荷下的动力、经济等性能，为合理选用发动机提供依据。这样，通过对实验过程及数据的观察、记录、计算、分析，不仅开拓了学生的思路，提高了学生对实验课的兴趣，极大地调动了学生学习的积极性和主动性，还培养和锻炼了学生的动手操作能力，使学生的素质得到全面而又系统的培养。一是加强其他相关实践环节。除改进本课程实验项目外，内燃机原理课程的实践教学还应该和其他课程，尤其汽车构造课程实验和汽车拆装实习等实践教学环节紧密结合。通过让学生拆装各种类型、不同型号的内燃机，让学生更加直观地认识内燃机整机和各零部件的具体结构，从而增强学生对书本理论知识的理解。同时，还可以引导学生平时注意观察，因为汽车身上有很多信息，包括发动机的相关信息，如可变配气相位和气门升程（i-VTEC）、廢气涡轮增压（T）等，通过观察实际并联系理论知识，这样可以充分调动学生的积极性，改善课堂的教学效果。此外，还可以利用毕业设计，由教师指导学生开展有关内燃机热力过程数值计算、燃烧放热率计算等内容的研究与编程[3]，深化理论认识。

总之，通过大力加强内燃机专业实验室的建设，配置合适、先进的实验测试装置，将充分发挥“有形”的实践教学环节的功效，使学生理论联系实际，在扩大知识面的同时，加强实践能力，并有效促进理论教学的开展。

参考文献：

[1]郑清平，黎苏，张铁臣.“内燃机原理”课程教学探讨[J].中国电力教育，2010，9（13）：90-91.

[2]刘闯，江丽炜，于轶祥.汽车发动机实验室整体设计[J].佳木斯大学学报（自然科学版），2007，25（2）：158-160.

[3]刘进来.内燃机燃烧过程虚拟热计算仪[D].南京：南京工程学院，2010.

作者简介：任成龙（1979-），男，硕士，讲师，主要研究方向：汽车技术状态检测与控制.

高等内燃机学教学大纲-张卫正 篇4

一、课程编码：20-080700-008-09 课内学时： 54 学分： 3

二、适用专业：动力机械及工程热物理

三、先修课程：内燃机学，工程热力学，传热学，流体力学

四、教学目的：

通过本课程的学习，使研究生：

1、明确内燃机发展的历史与问题；

2、掌握内燃机燃料设计，缸内湍流形成、燃油雾化、燃烧组织、缸内传热和排放物生成的机理和理论；

3、掌握内燃机新型燃烧组织方式的原理与应用问题；

4、明确缸内三维湍流模型、破碎模型、燃烧模型、传热模型、排放模型的基本原理和特征。

5、明确当前新技术的原理与应用问题

五、教学方式：课堂讲授

六、教学主要内容 内燃机循环与设计基础问题

1.1 内燃机效率与理论循环 1.2 追求效率的机型 1.3 内燃机设计基础问题 1.4 不同年代的重要技术标志 2 内燃机燃料与燃料设计

2.1 能源状况概述

2.2 内燃机常规燃料重整

2.3 内燃机替代燃料与应用特性 2.4 燃料设计与混合燃料

2.5 其它可替代燃料与制取方法 3 内燃机缸内流动

3.1 内燃机缸内流动的形式 3.2 内燃机湍流与生成特征 3.3 湍流参数的计算

3.4 缸内湍流流动的分析模型 4 燃油喷雾

4.1 自由紊动射流

4.2 油束特性参数经验模型 4.3 油束分裂与雾化模型 4.4 油滴蒸发过程 4.5 油束碰撞 燃烧的化学和物理基础

5.1 燃烧反应 5.2 化学平衡 5.3 化学反应速率

5.4 反应速率的理论与计算方法 5.5 燃烧的物理基础 6 内燃机燃烧

6.1 点燃式内燃机燃烧

（1）点燃式内燃机燃烧组织（2）新型燃烧方式

（3）燃烧率的热力学分析 6.2 柴油机燃烧

（1）混合气的形成方式与燃烧匹配（2）新型燃烧方式（3）燃烧放热规律

（4）直喷式柴油机的新概念燃烧模型 6.3 内燃机燃烧模型

（1）汽油机燃烧的零维和准维模型（2）柴油机燃烧的零维和准维模型（3）湍流燃烧模型 7 内燃机排放

7.1 CO的生成机理 7.2 HC的生成机理

7.3 NOx的生成机理与分析模型 7.4 碳烟的生成机理与分析模型 8 内燃机缸内传热

8.1 内燃机传热

8.2 经验与半经验传热模型

8.3 柴油机缸内辐射换热理论分析 8.4 壁面对流换热理论分析 9 内燃机新技术原理与应用

9.1 工作循环新原理与应用 9.2 换气过程新技术与应用 9.3 供油系统新技术与应用 9.4 排放治理新原理与应用

七、考核方法：闭卷考试成绩占80%，平时成绩占20%

八、参考书

1、蒋德明.内燃机燃烧与排放学.西安：西安交通大学出版社，2001.7

2、魏春源，张卫正，葛蕴珊．高等内燃机学．北京：北京理工大学出版社，2001.9

3、蒋德明，陈长佑，杨嘉林，杨中极.高等车用内燃机原理.西安：西安交通大学出版社，2006.4

九、大纲撰写人：张卫正

内燃机教学设计 篇5

内燃机技术员应该是具有相应资质的机器维修技术人员担任的内燃机维修工

程负责人，不但要具有高度的责任感、还要充分掌握该专业的技术知识，做到工

作认真负责、一丝不苟、实事求是，坚持以数据为依据，实行科学管理。以此为

思想行为准则，服从协助上级领导的安排统筹，努力完成各类舰船内燃机的修理

工程项目。

在进厂这些年中，本人兢兢业业、恪尽职守，完成了523舰、524舰以及新

型护卫舰526等多艘舰船的坞保、小修工程。目前正参与大型救生打捞船862的中修工程，该船于去年三月份进厂，在这一年半的修理过程中遇到了无数的技

术难题，例如：二台主机注油器摇臂无故弯曲。而后进过仔细的盘查、分析后得

出了具体的机械故障原因，并且制定了相关的安装工艺：在安装过程中应注意注油器滑竿上不能有锈迹，不然滑块会卡死，导致长摇臂弯

曲，连接活塞的示功竿应不能受上下垂直的力而使固定示功竿的导向圈裂开，否

则会造成主机无法运行。除了参与厂内的维修任务外，不定期还要进行战备抢修，如：主机刹车皮的更换，活塞环的断裂，以及类似增压器喘震等各式各样的故障

现象。

以上是我近年来的工作经历，工作中或许还有许多不足之处，但我相信将来

我会更加的努力完成自己的本职工作，把企业工厂的利益当成自己的利益，时刻

内燃机活塞裙部设计方法研究 篇6

发动机是汽车的心脏,活塞作为发动机的关键零部件,其产业的发展前景直接受到汽车行业市场发展的影响。近年来,汽车业的迅速发展带动了汽配行业特别是活塞产业的快速发展。2009年,国内汽车产销量突破1 300万辆,活塞市场产销分别达到10 684.76万只和10 704.2万只左右[1]。虽然金融危机使中国汽车市场放缓,但是平稳的经济将带给中国汽车市场平稳的发展动力[2],因此活塞的需求量仍然巨大。

随着汽车保有量的增加和发动机逐步向高转速、高功率、低油耗和低排放方向发展,对减小活塞摩擦、提高活塞表面耐磨性能以及增强活塞抗疲劳性能提出了更高要求。活塞表面磨损是发动机失效的主要原因之一,主要表现在活塞环槽磨损、活塞裙部磨损、活塞销座孔磨损、活塞顶烧伤以及活塞拉毛[3]。其中,活塞裙部缸套摩擦是影响汽车发动机寿命的主要失效机理之一[4],因此活塞裙部耐磨研究具有重要的意义。

目前,活塞裙部的优化设计主要集中在活塞裙部材料和结构方面,其中对材料的改进主要是传统材料的优化以及新型材料的应用,而活塞裙部的结构改进是通过减小活塞整体惯性力、增加散热和减少粘着磨损来达到减小裙部缸套摩擦的目的。本文就活塞裙部在材料和结构的研究现状进行分析。

1 活塞裙部材料研究现状

1.1 活塞裙部基体材料

目前,发动机活塞的主要材料是铝合金及铸铁,近期复合材料及陶瓷发动机技术[5]也已投入应用。在今后一段时期内,钢、铸铁和有色金属及其合金仍然是内燃机的主要材料[6],因此对活塞基体材料研究的重点还集中在改进技术工艺和提高传统材料强度方面。但是,新型复合材料[7]的优良性能依然使其成为活塞研究的重点,并且取得了一定的进展。例如,碳/碳复合材料[8]的摩擦系数为0.2～0.3,且有自润滑作用。

基于传统材料仍然是活塞基体主要材料的原因,活塞基体材料的研究主要是对传统材料成分进行优化达到改善性能的目的。例如,通过改进活塞加工工艺可以提高活塞基体材料的性能。其中,生产活塞毛坯的挤压铸造技术可以使铝合金的抗拉强度和硬度达到300.3MPa和HB120[9]。对钢制活塞改善热处理工艺,可以使其组织和力学性能达到使用要求[10],通过添加剂使合金材料性能得到改进也是常用的方法。例如,混和稀土可以使过共晶Al-24%Si活塞合金初晶硅的尺寸基本保持在20μm左右,且尖角大多钝化呈团球化状,共晶硅呈短杆状均匀分布,综合力学性能也明显提高,室温抗拉强度可达257MPa,高温抗拉强度为154MPa[11]。此外,研究证明,镁、铜、镍等金属也可强化活塞合金的性能[12]。通过改进加工工艺能够改善活塞的性能,但是可以提升的空间非常有限,且制造成本过高。

1.2 活塞裙部表面涂层与镀层材料应用

基于复合材料和稀有金属材料的摩擦系数较小的原理,活塞裙部表面电镀或喷涂特殊材料成为改善活塞缸套磨合性能和减少活塞拉缸的重要方法,镀层材料有锡、铅、镍和铬等,喷涂材料有二硫化钼、石墨、陶瓷和复合材料等。

因为镀层材料与涂层材料的良好性能,在活塞裙部表面电镀或喷涂特殊材料成为研究的热点。以镀层材料为例,研究表明,裙部具有相同NCC涂层的活塞,在与铝缸套或铸铁缸套相互配合摩擦过程中,毛坯表面光滑的活塞比粗糙的活塞具有较高的耐磨性[13]。对于涂层材料,陶瓷及复合材料涂层成为发展方向。研究表明,具有MgO-ZrO2涂层材料的活塞头部的导热性能比原型铝合金活塞和铸铁活塞分别降低了48%和35%[14]。镍基陶瓷混合涂层被认为是一种可替代铝制缸套发动机中的铝制活塞上的铁基涂层的有效选择[15]。复合材料涂层以其良好的性能提高了活塞的耐磨性,与Ni-P-SiC 及 Ni-P-Si3N4裙部涂层活塞相比,复合材料涂层活塞和铸铁、铝缸套产生的磨损较小[16]。

2 活塞裙部结构改进研究现状

2.1 活塞裙部表面形貌的优化改进

研究证明,活塞裙部表面形貌是影响摩擦阻力的主要因素之一[17],因此活塞裙部表面传统研究方法主要集中在减小摩擦阻力上。通过改进加工工艺,改善活塞裙部表面质量成为主要方法,包括切削及磨削工艺措施,如磁性研磨工艺已经应用于活塞裙部的加工[18]。研究显示,该工艺可以使SKD11模具钢表面精度达到0.042μm[19]。

与传统的研究思想不同,通过活塞裙部表面非光滑处理,来增加活塞裙部表面的油膜厚度成为有效的研究方法。活塞表面非光滑形态能有效降低摩擦副摩擦系数[20](如专利“高润滑低摩擦活塞”[21]),如图1所示。

1.凹槽 2.凸脊 3.填充物

该专利沿活塞的外壁侧表面开设沿活塞外壁侧表面弧度走行的多道凹槽,可有效地增强活塞润滑性能、降低摩擦阻力、防止缸胀和抱死及增强密封性能。专利“内燃机用活塞”[22](如图2所示),在活塞裙部外表面形成了具有15～30μm的槽距和5-15μm的深度的延伸条纹状凹槽,具有可提供润滑油携带功能。另外,Miguel Azevedu等人的专利“活塞裙部铰接式活塞”[23],如图3所示。在组合式活塞的裙部表面微观结构也进行了凹槽处理。

21.活塞 22.裙部 23.活塞环 24.活塞销座孔25.硬碳薄膜 G.凹槽

1.活塞裙部 2.凹槽 3.凸脊

2.2 活塞裙部整体结构改进

改进活塞裙部结构主要是减小活塞整体质量,实现降低活塞惯性力及增加活塞裙部表面的润滑油膜,达到提高活塞性能的目的。

通过降低惯性力对活塞裙部进行改进的传统研究方法取得了一系列进展,如短裙活塞[24](图4所示)和AE公司研制的“X”型活塞[25](图5所示)均达到了减少活塞质量和降低活塞惯性力的目的。

目前,对活塞裙部非光滑研究已经取得了一系列丰硕的成果:分析了仿生非光滑活塞缸套系统耐磨机理[27];应用任意拉格朗日-欧拉法有限元模拟了活塞表面仿生非光滑微坑贮油润滑机理[28]。任露泉院士和邓宝清博士的实验研究证明,在混合润滑和准油膜润滑条件下,各种非光滑表面的减阻耐磨性能都比光滑表面好[29],并申请了多项专利,如“一种具有仿生鳞片式表面的压力润滑活塞”(如图6所示)[30]。该专利在活塞裙部上加工仿生鳞片式斜槽,在斜槽区域里与内壁连通的孔给斜槽供油,实现活塞裙部的压力润滑。“裙部表面非光滑活塞”(如图7所示)[31],这一专利是在活塞裙部工作表面加工一定大小、形状和几何分布的集油布油孔,集油部油孔为矩形或抛物线形投影面的锥面集油布油孔,锥面的锥度在8°～30°之间,实现自然集油布油。

国内其他研究人员对活塞裙部孔形结构也进行了改形研究,如专利“延长发动机使用寿命的活塞”(如图8所示)[32]是在活塞裙部加工数个锥形盲孔和数个锥形通孔,实现持续强制润滑功能;专利“微孔润滑式内燃机活塞”(图9所示)[33]既能改善润滑,又能增加散热,降低热应力。

以上活塞专利均是通过在裙部加工孔形结构形态实现收集润滑油,并且对活塞裙部与缸套摩擦副供油的目的。因此,在活塞裙部加工孔形结构形态,一方面可以有效地提高活塞裙部的润滑性能;另一方面加工工艺容易实现,加工成本较小,易于推广应用。

1.鳞片式斜面 2.压力油道 3.控制开关活塞销 4.活塞 5.控制通孔

1.活塞 2.集油部油孔

1.气缸体 2.活塞环 3.活塞体 4.锥形盲孔5.锥形通孔 6.活塞环槽

1.活塞体 2.活塞环槽 3.回油孔 4,5.润滑微孔 6.销孔

3 总结

内燃机使用“ 五忌 ” 篇7

一忌机油累积加用 有些使用者在机油需要更换时，不是全部更新，只是向曲轴箱补充新鲜机油，使新旧机油不断累积，误以为这样既可保证内燃机的润滑需要，又可节省机油。殊不知，机油在使用中会变质，杂质会增多，润滑质量就下降，同时，累积机油中所含的杂质会黏附于油道壁上，严重时就堵塞油道，从而导致烧轴、烧瓦等故障的发生。

二忌随意调整气门间隙 不少机手不用厚薄规检测气门间隙，而是凭按动气门摇臂的感觉来判断气门间隙的大小，这样即使能把机车发动，也会对内燃机工作时造成不良影响，轻者耗油量增大，发动机功率下降；重者使活塞与气门发生撞击，甚至引发烂活塞、折连杆、断曲轴、打缸体等重大故障。

三忌长时间不清理排气管的积炭 有些机手忽视机车排气管道的维护，长期不清理排气管的积炭，致使排气管道截面变窄，排气受阻，导致发动机耗油率提高，功率下降，出现机身“发烧”现象。因此，在一般情况下，每季度应对排气管积炭进行一次清理，即使在机车使用很少的情况下，每半年或一年也要进行一次清理，以确保发动机气门通畅。

四忌新机不磨合就投入负荷作业 购买新机后，除了对其进行检查和保养外，还必须严格按照出厂说明书规定的试运转程序进行磨合，转速由低到高，负荷由轻到适重，以消除零件摩擦面凹凸不平的加工痕迹，使其表面光滑。有的用户买回新机后，不按规定进行磨合试运转就直接投入作业，这样必然导致机车使用寿命大大缩短。

五忌作业前后不检查 机手如不重视作业前后的必要检查，往往会导致机车在作业运行中零部件松动脱落，甚至损坏机件、伤害人体。因此，在机车作业前后，尤其是开车前，必须检查各部位的螺栓、螺母、垫圈、开口销等，有松动的要拧紧，丢失的要补齐，磨损变形的应立即修复，以免发生事故。

（作者联系地址：湖南省桃源县盘塘镇老科协 邮编：415702）

内燃机教学设计 篇8

时间飞逝，转眼间又到了年终。经统计2007年我会共举办学术活动12次，参加学术活动的代表1155人次，交流学术论文556篇，编辑出版论文集7册。

一、学术交流

中国内燃机学会第七届学术年会、国际内燃机学术研讨会和第六届中国国际内燃机及制造装备展览会（简称“二会一展”“CSE”），于2007年10月10日至13日在上海举行。来自全国各地的300余位专家、学者和来自美国、英国、德国、奥地利、瑞士、日本、韩国的30余位外国专家、学者出席了这次盛会。

中国机械工业联合会执行副会长、中国内燃机学会理事长张小虞同志在展览会开幕式上讲话并剪彩。中国内燃机学会名誉理事长蒋德明、上海汽车集团股份有限公司肖国普副总裁、汪大总副总裁；阳树毅常务副理事长兼秘书长、副理事长干凤琪、马童立、金东寒、李树生、沈 捷、苏万华、黄佐华；玉柴机器股份有限公司常务副总经理梁和平；专家技术咨询委员会成员徐兴尧、顾宏中、唐开元、王之麒、高宗英、许维达、吴培基、杨 杰、饶如麟、卓松芳、苑 发、周龙保、董尧清、楚梅森等资深专家应邀出席展览会开幕式，并同与会全体代表一起饶有兴趣的参观了内燃机展的全部展品。内燃机界参展的有潍柴动力、玉柴机器、上柴、云内、一汽锡柴、济柴、上内所、七一一所、七○所、天内所、天津大学、上海交大、西安交大、浙江大学、华中科技大学等行业的大企业、研究单位和高等院校达40余家，展出的先进产品基本反映了我国内燃机产业制造、科技前沿的发展水平。

本次会议主题是“节能减排与自主创新”。国际内燃机学会（CIMAC）主席、奥地利AVL副总裁、Karl wojik卡尔〃沃吉克先生、张小虞理事长，全国政协常委、清华大学欧阳明高教授，上海汽车集团股份有限公司汪大总副总裁，上海市内燃机学会理事长、上海交通大学卓斌教授，副理事长黄佐华教授和英国里卡多公司，美国西南研究院，凯特匹勒公司，瑞士ABB公司，上汽菲亚特红岩动力等公司的专家、教授应邀在大会上作了主题报告。这些报告都是内燃机界共同关注的热点问题，高屋建瓴，具有广度和深度，对企业、高校和科研人员有重要的指导意义，深受全体与会代表和会员们的欢迎。

会上，中外专家、学者共宣读交流论文219篇，这些学术论文主要内容有：内燃机工作过程、节能、排放控制、结构强度、振动噪声、新产品开发、高压共轨、增压、新材料新工艺、替代燃料、混合动力、激光诊断、特种发动机和先进的测试技术等，基本反映了内燃机学科领域内的主要研究方向、研究状况和研究成果，有相当一部分是国家下达的攻关项目，以及与国民经济发展密切相关的生产实际问题，论文质量达到了比较高的水平，一些学术观点和技术措施具有重要的应用价值。宣读交流的学术论文编辑出版了“内燃机科技——中国内燃机学会第七届学术年会论文集”（上、下册）和“2007年国际内燃机学术研讨会论文集”，并刻录了光盘。会上，对与会代表宣读的学术论文，经过专家认真评选，评出优秀论文一等奖3篇、二等奖10篇、三等奖12篇，同时颁发了优秀论文证书和奖金。

学术年会、国际内燃机学术研讨会和展览会相互结合，同期举行，既有学科发展前沿的信息沟通，又有企业最新产品的实物展示，使“展示、研讨、合作”，“产、学、研”紧密结合，并通过现场互动式交流，激发了内燃机科技人员的创新思维和拼搏精神。同时，邀请国内大企业的董事长、总经理在大会上报告自主创新的经验，如请玉柴作了“绿色发展，和谐共赢——玉柴的责任和创新观”的报告；请潍柴作了“潍柴依靠自主创新，肩负发展民族动力的重任”的报告。使我会的学术优势与企业的创新优势相互映衬，相得益彰，取得了很好的效果，大大激发了业内人士的积极性，有力的促进了内燃机科技事业的发展。

会议期间，由张小虞理事长主持，召开了中国内燃机学会六届二次全体理事会会议。与会理事和理事的代表达90余名。会议原则同意阳树毅常务副理事长兼秘书长所作的“构建学术交流平台，促进学会持续发展——本届理事会任期二年来的工作，以及近期工作的打算和改革的一些设想”的报告。多年来我会始终贯彻学术交流是我会的主要业务，是我会工作的一个永恒主题。近二年来，我会以学术交流为理念，采取多种形式，营造良好的学术氛围，并结合生产实际，对推动本行业的技术进步，提高经济效益起到了积极的促进作用。

二、编辑出版

科技期刊是学会的学术、技术宣传阵地，也是宣传学会信息的手段。我会的三个学术技术性刊物：“内燃机学报”（双月刊），2007年共刊出学术论文92篇；“内燃机工程”（双月刊），2007年共刊出学术论文117篇；“内燃机”（双月刊），2007年共刊出科普类文章130篇。三个刊物在编委会的领导下，在各编辑部的积极努力下，发行量都在原有的基础上逐年提高，而且在国内外的影响也在不断扩大，已成为反映我国内燃机研究成果，发现和培养中青年内燃机科技人才，进行国际交流和促进我国内燃机工业发展的一个重要平台，受到了我会广大会员和科技人员的欢迎。

除以上三个期刊外，我会还组织出版了“内燃机科技——中国内燃机学会第七届学术年会论文集”、“国际内燃机学术研讨会论文集”（英文版）和各个分会内部出版的论文集共7册，总会出版了工作动态，各分会还出版了学会活动简报和简讯等。

三、组织建设

（一）2007年我会召开了一次全体理事会会议和二次常务理事会会议及一次秘书长工作会议。

我会于2007年4月15日至18日在山西省大同市召开了六届三次常务理事会会议。会议总结了2006年工作；审议通过了在秘书长工作会议上提交的2007年活动计划；全面部署了我会今年要开展的几项重点活动，决定于2007年10月10日至10月13日在上海市召开2007年“二会一展”。并对各项筹备工作进行了部署。

于2007年8月10日至12日，在甘肃省兰州市召开。会议由张小虞理事长主持，讨论研究了，2007年“二会一展”筹备情况和如何进一步群策群力，筹办好“二会一展”的工作，以及下半年要完成的几项计划任务等。

于2007年10月9日在上海召开了中国内燃机学会第六次二次理事会会议。大会由张小虞理事长主持，会议总结了二年来的工作，以及近期工作的打算和改革的一些设想。

于2007年1月21日至24日在广西南宁市召开了2006年秘书长工作会议。

（二）根据我会评选、表彰“突出贡献奖”暂行条例和实施办法（试行）。经过推荐和评选，李国瑞、黄 震、周龙保、董尧清、李 骏、钱恒荣等六位同志荣获2007年度“突出贡献奖”；冒晓健和李康二位同志荣获2007年度“史绍熙人才奖”。并在“二会一展”闭幕大会上进行了颁奖、表彰和奖励。

（三）经中国科协批准、民政部核准，成立了我会第9个分会——油品与清洁燃料分会。