发动机设计总论xulu

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1、汽车发动机设计主讲：毕玉华车辆工程系汽车的发展与发动机的进步有着直接的联系。发动机汽车的“心脏”车辆工程系概念设计（CAD和CAE、数据库支持平台）详细设计（产品设计和制造工艺并行）CAE计算（CAD和CAE、数据库支持平台）样件制造和采购样机装配燃烧开发机械开发和试验验证设计与CAE计算发动机台架完整试验标定零部件功能试验发动机耐久试验验证车辆和动力总成匹配和标定批量生产产品技术支持电控柴油机售后服务产品技术支持概念设计详细设计、CAE总体布置样机制造和采购发动机台架开发车辆匹配和标定批量生产欧4、欧5先进电控柴油机开发流程车辆工

2、程系性能开发可靠性开发整车标定产品设计生产监控技术培训/咨询销售支持降低油耗提升功率优化燃烧室曲轴总成的强度测试曲轴总成的扭矩振动测试轴承强度测试设计气缸盖垫优化发动机的冷却系统降低发动机噪声发动机的悬置发动机寿命评估发动机和交接点的耐久以及专门测试性能开发可靠性开发绘制发动机的所有参数曲线测定发动机曲线图发动机各单元功能与可靠性试验循环测试热循环测试低温工况测试整车标定发动机装车和匹配匹配标定试验建立匹配标定系统平台产品设计四气门缸盖设计产品设计方案样机技术文档编制开发样机设计组装生产监控生产工艺设计生产过程中工艺问题的分析与解决

3、模具/夹具等的设计发动机零件外部采购车辆零件外部采购生产线设计以及必要部件和零件设计组织生产线机械招标设备安装支持试运行技术支持质量控制系统开发技术支持技术培训/咨询设计技术铸造技术其它专业技术销售支持销售开发流程CAE分析计算集成到产品开发结构力学分析（有限元）非线性结构动力学计算（多体动力学方法）声学计算热力学分析热传导分析流体动力学计算（CFD）发动机/整车匹配性能分析材料力学计算车辆工程系第三篇发动机总体及主要零部件的设计（31课时）第七章汽车发动机设计总论第八章发动机材科第九章发动机的热负荷目录车辆工程系第七章汽车发动机设

4、计足够的功率能在较宽的转速与负荷范围内稳定运转燃料和机油消耗少体积小、重量轻工作可靠，寿命长对环境的污染少，振动及噪声小能适应多种使用条件，制造成本低，维修方便。车辆工程系车辆工程系7.1.1对汽车发动机的要求车辆工程系车辆工程系发动机动力性汽车发动机应有足够的功率良好的扭矩特性一定扭矩适应性系数和转速适应性系数发动机能平稳运转的转速范围保证汽车的动力性(车速和牵引力)、加速性和克服突然增大的行驶阻力的能力，并应能迅速从怠速变换到全速全负荷。车辆工程系车辆工程系燃料经济性汽车方面（1）汽车的设计情况(轮胎、车身、传动系等)（2）保养

5、情况、道路质量、（3）常用车速与载荷、空车率（4）驾驶方法车辆工程系燃料经济性发动机方面（1）在发动机功率和前述种种汽车情况及使用情况相同的条件下，发动机万有特性上的最低耗油率越低，同时低耗油率工况区域又越宽阔．则汽车的使用油耗越低。（2）对同一汽车传动系来说，用较大功率的发动机可以得到较高的最高车速。车辆工程系结构紧凑性车辆工程系结构紧凑性前置发动机的汽车车辆工程系可靠性发动机的工作可靠性指在设计规定的使用条件下能够持续工作，不致因故障而影响正常运行的能力。在保证期内不发生故障的主要零部件缸体、缸盖、曲轴、连杆、轴瓦、活塞、活塞销

6、、活塞环、凸轮铀、气门、气门弹簧等件的断或裂，以及影响喷油泵和增压器功能车辆工程系耐久性或使用寿命发动机的耐久性或使用寿命指发动机从开始使用到第一次大修之前累计运行的里程数或小时数，也就是发动机的大修期。决定于气缸筒和曲轴的磨损速率，一旦磨损量大与一定程度，使得气缸压缩压力、漏气举和机油消耗率达到不能接受的水平。车辆工程系排放量定义汽车发动机的有害排放物有co，Hc，No，Pb，碳烟和微粒。Pb是汽油机使用含Pb汽油时排放的，碳烟和微粒是柴油机排放的。实际上，微粒指的是排气中的固态及液态滤出物，其中包含了碳烟。措施自1970年以来各

7、国先后以法令限制汽车发动机的有害排放量，这对汽车发动机的发展产生了很大的影响，因为必需采取多种措施降低有害排放量，同时又要补偿由此引起的功率和油耗损失。正是限制排放的严格规定促进了近年来电子控制汽油喷射与点火、三元催化转化、废气再循环等技术的发展。车辆工程系噪声要求要求噪声对人身也有害。因此各发达国家对各类汽车的加速行驶噪声均有法规限制，力逐年加严。例如欧共体1970年对各类汽车加速行驶噪声的限制为82—9ldB(分贝)。1985年为75—80dB，我国日前规定1985年以后生产的车辆加速噪声不超过82—89dB（轿车取下限，8吨以

8、上货车取广限)。车辆工程系噪声要求发动机中引起机件振动而产生噪声的来源有缸内气体燃烧过程中的压力升高进排气管系中气流的脉动冷却风扇鼓风在曲柄连杆机构、配气机构和传动机构运动中的机械撞击等等。车辆工程系噪声要求措施要降低汽车噪声：一靠适