本书系统地阐述内燃机的设计过程和设计方法。全书共分12章,首先介绍内燃机的开发流程,然后从内燃机的工作情况、设计要求和设计指标入手,讲述内燃机的总体设计方法;通过曲柄连杆机构的受力分析,获取机构零部件运动状态和载荷,并阐述曲柄连杆机构零部件及机体组零部件的设计;讲述配气机构的形式、动力学分析方法及零件设计;介绍包括涡轮增压系统的进排气系、冷却系、润滑系和启动系统的选型设计。在系统和零部件的设计过程中,穿插介绍传统分析校核方法和现代分析校核方法。本书可作为高等学校能源与动力工程专业内燃机方向的本科教材,也可供相关学科的同学及从事内燃机设计、生产的工程技术人员参考。
第1章 内燃机的开发流程、设计要求与设计指标…………………………………… 1 1.1 内燃机的开发流程…………………………………………………………… 1 1.1.1 产品规划阶段………………………………………………………… 1 1.1.2 样机方案设计和先期研究阶段……………………………………… 2 1.1.3 样机施工设计和试制阶段…………………………………………… 3 1.1.4 投产阶段……………………………………………………………… 3 1.2 内燃机的设计要求…………………………………………………………… 3 1.2.1 车用内燃机的设计要求……………………………………………… 4 1.2.2 船用内燃机的设计要求……………………………………………… 4 1.2.3 工程机械内燃机的设计要求………………………………………… 5 1.2.4 农用内燃机的设计要求……………………………………………… 5 1.3 内燃机的设计指标…………………………………………………………… 6 1.3.1 动力性指标…………………………………………………………… 6 1.3.2 经济性指标…………………………………………………………… 8 1.3.3 结构紧凑性指标……………………………………………………… 10 1.3.4 运转性指标…………………………………………………………… 11 1.3.5 适应性指标…………………………………………………………… 12 1.3.6 强化指标……………………………………………………………… 12 思考题……………………………………………………………………………… 13 第2章 内燃机的总体设计………………………………………………………… 14 2.1 总体设计的任务与方法……………………………………………………… 14 2.2 内燃机的选型………………………………………………………………… 16 2.2.1 汽油机、柴油机与多燃料内燃机…………………………………… 16 2.2.2 二冲程与四冲程内燃机……………………………………………… 17 2.2.3 增压与非增压内燃机………………………………………………… 18 2.2.4 风冷式与水冷式内燃机……………………………………………… 19 2.2.5 气缸数及气缸排列形式……………………………………………… 20 2.3 内燃机主要结构参数的选择………………………………………………… 22 2.3.1 活塞行程S 与气缸直径D 的比值………………………………… 23 2.3.2 曲柄半径R 与连杆长度L 的比值λ ……………………………… 23 2.3.3 气缸中心距L0 与气缸直径D 的比值……………………………… 24 2.4 总体布置……………………………………………………………………… 24 思考题……………………………………………………………………………… 28 第3章 曲柄连杆机构受力分析…………………………………………………… 29 3.1 曲柄连杆机构运动学………………………………………………………… 29 3.1.1 中心式曲柄连杆机构运动学………………………………………… 29 3.1.2 主副连杆式曲柄连杆机构运动学…………………………………… 31 3.2 曲柄连杆机构中的作用力和力矩…………………………………………… 35 3.2.1 曲柄连杆机构运动件的质量换算…………………………………… 35 3.2.2 中心曲柄连杆机构中的作用力和力矩……………………………… 37 3.2.3 主副连杆式曲柄连杆机构中的作用力和力矩……………………… 41 思考题……………………………………………………………………………… 43 第4章 活塞组设计………………………
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