南昌大学内燃机第一章.ppt

课程说明;课程说明;内燃机工业概况;内燃机配套行业;内燃机与汽车;;去年我国汽车产量;新能源汽车;铁路机车方面;内燃机工业现状;2014年1-8月国内车用汽油机主要企业生产集中度;2014年上半年国内车用柴油机主要企业产销情况;;课程任务;课程主要内容;第一章内燃机设计总论;第一节内燃机的设计要求;功率决定于汽车总质量：;〔２〕环境特性要求;〔３〕燃料经济性要求;燃料经济性要求〔续〕;〔4〕工作可靠性和使用耐久性;工作可靠性和使用耐久性〔续〕;〔5〕结构、尺寸、质量;〔6〕制造工艺性及制造本钱;〔7〕使用方便性;第二节内燃机类型的选择;一、使用燃料的选择－汽油机还是柴油机;;;使用燃料的选择〔续〕;二、冲程数的选择－二冲程还是四冲程;三、冷却方式的选择－液体冷却、空气冷却、油冷;冷却方式的选择〔续〕;四、气缸数和气缸布置的选择;气缸数和气缸布置的选择〔续〕;五、进气状态的选择－自然吸气还是增压;第三节内燃机主要参数的选择;内燃机主要参数的选择;一、平均有效压力;平均有效压力〔续〕;二、活塞平均速度;1、对内燃机性能的影响;2、对内燃机受力件机械应力的影响;3、对内燃机受热件热负荷的影响;4、对内燃机摩擦磨损和寿命的影响;4、对内燃机摩擦磨损和寿命的影响;三、气缸直径和气缸数;气缸直径和气缸数〔续〕;气缸直径和气缸数〔续〕;缸径的取值范围〔mm〕：; 轿车用发动机缸数统计;气缸直径改变之后，要做如下必要的工作：;四、行程缸径比S/D和活塞行程S;2、S/D对缸内燃烧过程的影响;3、S/D对散热的影响;4、S/D对发动机外形尺寸的影响;要改变行程S，相应在结构上的必要改变和必要的计算包括：;五、综合评价参数;综合评价参数〔续〕;比质量统计值;第四节内燃机开发的一般程序与方法;第四节内燃机开发的一般程序与方法;一、方案设计阶段〔又称概念设计〕;方案设计阶段;方案设计阶段;方案设计阶段;方案设计阶段〔续〕;方案设计阶段〔续〕;二、技术设计阶段;技术设计阶段〔续〕;1.内燃机总布置设计，确定主要零部件的允许运动尺寸、结构方案.三维实体造型和虚拟装配、外形图。;2.按照企业标准编制零部件图纸目录。

3.部件三维图细致设计、零部件工作图、纵横剖面图。;;;;;图1?8奔驰增压汽油机;2012-2-14;采用双轴平衡机构的1.8L奥迪FSI发动机横剖面;群众V10TDI柴油机横剖面;三、样机制造和调试阶段;样机制造和调试阶段〔续〕;三、样机制造和调试阶段

1.???试制多缸机样机

2.???多缸机试验〔磨合、调整、性能试验、耐久试验、可靠性试验、配套试验和扩大用户试验〕

3.???改进与处理阶段

4.???内燃机设计的“三化”

a.???产品系列化：根本尺寸相同，不同的排列、缸数、增压度，到达提高Pe

b.???零部件通用化：同一系列的主要零件能够通用。

c.???零件设计标准化：按照国标、部标或企标设计

“三化”可以提高产品的质量、减少设计本钱、组织专业化生产、提高劳动生产率、便于使用、维修和配件供给;四、鉴定和投产阶段;鉴定和投产阶段〔续〕;鉴定和投产阶段〔续〕;第五节现代设计理论与方法的应用;一、计算机辅助设计的应用

〔CADComputeraideddesign〕;计算机辅助设计的流程;二、有限元方法〔FEMFiniteelementmethod〕的应用;有限元方法〔续〕;三、优化设计的应用;优化设计的应用;优化设计的应用;应用优化设计方法应注意的问题：;四、可靠性设计的应用;在发动机的可靠性设计中，将载荷、材料强度、结构尺寸等参数都采用概率分布函数表示，在设计中考虑各种因素的影响：

应力

强度

通常假设它们遵循某种分布规律〔如正态分布等〕，通过计算求出合成的应力和强度，建立应力—强度模型，引入可靠度R：

R=P〔rσ〕=1-P(rσ)

上式右边即为强度r超过工作应力σ的概率，以此作为设计准那么。

可靠性设计的有效性依赖于工程材料和工艺强化的性能统计资料、系统或产品的可靠性试验数据的积累。以可靠度等于或大于指定的概率值作为确定结构尺寸的依据。;x;四、可靠性设计的应用;第六节内燃机新技术概要;一、多气门可变进气系统 ;多气门技术;智能可变正时控制系统结构;;二、电子控制燃油喷射技术;共轨电控喷射系统－－喷射规律;二、电子控制燃油喷射技术;电子控制燃油喷射技术;电子控制燃油喷射技术;电子控制燃油喷射技术;三、电控点火定时和爆燃控制;;四、电控EGR技术;电控EGR技术;五、增压技术;增压