《内燃机设计》课后习题答案(袁兆成主编)

一、填充题1、内燃机产品开发的最初构想应来自调查研究生产实践科学的分析。

2、内燃机设计任务书通过一系列技术指标的确定，以预示内燃机的性能、设计目标和设计要求；这些技术指标是指动力性指标、经济性指标、可靠性与耐久性指标、低公害指标，重量与外形尺寸指标，使用方便好修好造。

（至少应写出3个。

）3、直列式内燃机的曲柄连杆机构中心曲柄连杆机构和偏心曲柄连杆机构二类。

4、曲轴设计中，最应关注的是过渡圆角和油孔处的应力集中问题。

5、内燃机曲柄连杆机构的平衡本质上是使惯性力系成为平衡力系。

6、连杆大头孔必须进行珩磨的目的是为了改善性能。

7、活塞销孔中心位置向主推力面偏离，是为了减小活塞对汽缸壁的冲击、噪声。

8、主轴瓦上一般开设油槽而连杆轴瓦上一般不开设。

9、内燃机机体设计的主要着眼点是机体的尺寸和相对位置精度。

10、配气凸轮的型线的缓冲段的作用是控制气门开始升启速度和落座速度以减轻对机构的冲击减低噪声并保证气门和气门座工作的可靠性；工作段的作用是保证气门开启的时间断面足够大，加速度大小及其变化规律符合配气机构平稳运转的要求。

11、活塞环根据压力分布分类有均压环和不均压环二类。

12、轻金属制造的气缸体中，应采用湿缸套。

它的上端应有凸肩，它的作用是起轴向定位作用。

13、气门开始关闭时，对应的配气凸轮上应设置缓冲段，是为了减小气门在落座时的速度、冲击、噪声。

14、轴瓦端面高出承孔剖分面的尺寸，称为余面高度。

15、为使内燃机运转平稳，有时设置平衡轴，平衡轴的旋转方向应与曲轴的转向相反。

16、气门喉部的通过性能用时间断面或时间断面丰满系数二个技术指标衡量。

17、衡量内燃机悬置系统性能的技术指标是隔振系数，隔振效率。

18、为防止因机油滤清器阻塞导致润滑失效，在线路中必须设置一个在机油滤清器阻塞时能使润滑油流动畅通的旁通阀。

19、顶置凸轮轴与曲轴之间的传动常用同步带和链条实施。

20、水冷系设计应防止在流场内产生水流死区和漩涡区。

内燃机设计袁兆成课后习题答案第6章内燃机设计西南交通大学6-1答：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）3）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）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答：1）中碳钢：绝大多数采用模锻制造2）合金钢：在强化程度较高的发动机中采用，通常加入Cr、Ni、Mo、V、W等合金元素以提高曲轴的综合力学性能；3）球墨铸铁：球墨铸铁的力学性能和使用性能优于一般铸铁，在强度和刚度能够满足的条件下，使用球墨铸铁材料能够减少制造成本。

6-3答：优点：（1）错误！未找到引用源。

增加，可以提高曲轴刚度，增加了曲柄刚度，不增加离心力。

（2）错误！未找到引用源。

增加，可增加扭转刚度，固有频率错误！未找到引用源。

增加，转动惯量Ｉ增加不多。

缺点：错误！未找到引用源。

增加，主轴承圆周速度增加，摩擦损失增加，油温提高。

６-4答：对于每个曲拐而言，连杆轴颈是一个，主轴颈有两个。

连杆轴颈承受着由连杆传来全部载荷，而每个主轴颈则只承担一半载荷，所以主轴颈载荷小于连杆轴颈载荷。

实际设计中主轴颈D1大于连杆轴颈D2，D1/D2≈1.05～1.25，因为增加主轴颈可以增加曲轴的重叠度，提高曲轴的抗弯刚度和抗疲劳强度，同时不增加曲轴的离心载荷。

第一章：内燃机设计总论1-1根据公式 τ2785.0ZD v p P m me e = ，可以知道，当设计的活塞平均速度V m 增加时，可以增加有效功率，请叙述活塞平均速度增加带来的副作用有哪些？具体原因是什么？ 答：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进排气流速增加，导致进气阻力增加、充气效率ηv 下降。

1-2汽油机的主要优点是什么？柴油机主要优点是什么？ 答：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）空气利用率高，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。

1-3假如柴油机与汽油机的排量一样，都是非增压或者都是增压机型，哪一个升功率高？为什么？答：汽油机的升功率高，在相同进气方式的条件下， ①由PL=Pme*n/30τ可知，汽油机与柴油机的平均有效压力相差不多。

但是由于柴油机后燃较多，在缸径相同情况下，转速明显低于汽油机，因此柴油机的升功率小。

②柴油机的过量空气系数都大于1，进入气缸的空气不能全部与柴油混合，空气利用率低，在转速相同、缸径相同情况下，单位容积发出的功率小于汽油机，因此柴油机的升功率低，汽油机的升功率高。

1-4柴油机与汽油机的汽缸直径、行程都一样，假设D=90mm 、S=90mm ，是否都可以达到相同的最大设计转速（如n=6000r/min ）？为什么？答：.对于汽油机能达到，但是柴油机不能。

因为柴油机是扩散燃烧形式，混合气的燃烧速度慢，达不到汽油混合气的燃烧速度，所以达不到6000r/min 的设计转速。

内燃机设计袁兆成答案【篇一：内燃机设计_袁兆成_考试要点精编_打印版】2. 组织设计组3. 调查研究4. 确定基本性能参数和结构形式。

5．拟订设计任务书。

二、设计实施阶段 1. 内燃机总布置设计，三维实体造型和虚拟装配、确定主要零部件的允许运动尺寸、结构方案、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。

三、检验阶段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pme?vh?z?npme?vm?z?d2pe??0.785(千瓦)30??验、可靠性试验、配套试验和扩大用户试验）四、改进与处理阶段a. 样机鉴定. b. 小批量生产c. 内燃机设计的“三化”，“三化”可以提高产品的质量、减少设计成本、组织专业化生产、提高劳动生产率、便于使用、维修和配件供应。

2、动力性指标：功率式中 pme—平均有效压力（mpa），3、转速 n：n 增加对提高 pe有利，但是转速增加后：⑴惯性力，导致负荷增加，平衡、振动问题突出，5、耐久性、可靠性指标：可靠性—在规定的运转条件下，规定的时间内，具有持续工作，不会因为故障而影响正常运转的能力。

耐久性—从开始使用起到大修期的时间。

6、柴油机优点：燃料经济性好；工作可靠性和耐久性好，因为没有点火系统；可以通过增压、扩缸来增加功率；防火安全性好，柴油挥发性差；co和hc的排放比汽油机少。

9、活塞平均速度vm↑的副作用是：又? (1??sin?)111?1??2sin2???4sin4???6sin6??281611．摩擦损失增加，导致热负荷增加、机油承载能力下降、发动机寿命降低。

2．惯? 1??2sin2?2性力增加，导致机械负荷和机械振动加剧、机械效率降低。

3．进排气1? x?r[(1?cos?)??sin2?2? r[(1?cos?)??(?cos2?)]2221??r[(1?cos?)??(1?cos2?)]＝x??x4对x求两次导数得到活塞速度和加速度22v?r?(sin???2sin2?) ＝v??v?a?r?2(cos???cos2?) ＝ a??a?x?a?a?a?o?ao10、中心曲柄连杆机构的运动规律?(r?l)?(lcos??rcos?)在?aob中，利用正弦定理，有 lr＝ sin?sin?rsin??sin???sin? ?－连杆比l?cos?? (1?sin?)222?(1??sin?)? x?(r?l)?[l(1??2sin2?)]活塞的运动可以用三角函数组成的复谐函数表示，既活塞的运动是复谐运动。

《内燃机学》课后习题答案（第4版）第一章概论1-1.内燃机发明对工业进程的影响。

①内燃机的发明，既给传统的动力机械创造了新的动力源，又推动了一大批新兴工业产业（例如交通运输、发电、工程机械等）落地生根，在一定程度解放了生产力，促进了人类工业文明的发展。

②内燃机的发明，带动了包括石油炼制、钢铁、汽车等一大批上下游企业的产生与发展，给国民经济发展创造了新支柱，并推动很多国家走上了工业化道路。

1-2.内燃机燃料和润滑油对内燃机技术进步的影响。

①内燃机的燃料众多，常见的有汽油、柴油、煤油、气体燃料等，不同的燃料物理化学性质不同，对内燃机的要求也不同，根据内燃机的实际工作情况合理选择不同的燃料，不仅可以提高内燃机的动力性、经济性，降低排放，还能带动内燃机新型燃烧技术的发展与完善。

②内燃机内部的摩擦副众多，工作时的摩擦损失不仅会降低内燃机的机械效率，还会加剧零部件的摩擦，降低内燃机寿命。

采用润滑油对关键零部件进行润滑，对于提高内燃机效率、延长寿命极为重要。

1-3.内燃机引进技术消化和吸收存在的问题。

国外内燃机于1901年开始进入中国市场，随后中国的一些工厂开始借鉴仿制，经历了由单缸到双缸，由低速到高速的过程。

新中国成立后，我国通过自主研发、仿制和接受援建，成立了一大批内燃机骨干企业，内燃机工业初具规模。

20世纪60年代，我国的内燃机由仿制转为自主研制生产，由小批量生产转为大批量生产，功率大大提高，并逐渐在农业、发电、船舶等领域得以应用。

20世纪80年代后，内燃机行业进行了一系列调整和改革，技术水平有所提高，很多合资企业出现，新型内燃机的研制受到重视，并逐渐融入了世界内燃机工业体系。

1-4.车用内燃机发展技术分析。

内燃机作为一种热动力装置，发明之初人们更倾向于它的动力性能与热效率，前期的一系列改进与创新也主要围绕效率和动力性能展开，并逐渐对其他方面的性能进行优化。

经历了一个半世纪的发展，在燃烧理论的指导下，通过材料、机械加工、燃料、电控等技术的发展与完善，其动力性、经济性、耐久性等技术指标的强化程度不断提高，满足了绝大部分固定和移动用途的要求，取得了广泛的应用。

《内燃机学》课后习题答案（第4版）第一章概论1-1.内燃机发明对工业进程的影响。

①内燃机的发明，既给传统的动力机械创造了新的动力源，又推动了一大批新兴工业产业（例如交通运输、发电、工程机械等）落地生根，在一定程度解放了生产力，促进了人类工业文明的发展。

②内燃机的发明，带动了包括石油炼制、钢铁、汽车等一大批上下游企业的产生与发展，给国民经济发展创造了新支柱，并推动很多国家走上了工业化道路。

1-2.内燃机燃料和润滑油对内燃机技术进步的影响。

①内燃机的燃料众多，常见的有汽油、柴油、煤油、气体燃料等，不同的燃料物理化学性质不同，对内燃机的要求也不同，根据内燃机的实际工作情况合理选择不同的燃料，不仅可以提高内燃机的动力性、经济性，降低排放，还能带动内燃机新型燃烧技术的发展与完善。

②内燃机内部的摩擦副众多，工作时的摩擦损失不仅会降低内燃机的机械效率，还会加剧零部件的摩擦，降低内燃机寿命。

采用润滑油对关键零部件进行润滑，对于提高内燃机效率、延长寿命极为重要。

1-3.内燃机引进技术消化和吸收存在的问题。

国外内燃机于1901年开始进入中国市场，随后中国的一些工厂开始借鉴仿制，经历了由单缸到双缸，由低速到高速的过程。

新中国成立后，我国通过自主研发、仿制和接受援建，成立了一大批内燃机骨干企业，内燃机工业初具规模。

20世纪60年代，我国的内燃机由仿制转为自主研制生产，由小批量生产转为大批量生产，功率大大提高，并逐渐在农业、发电、船舶等领域得以应用。

20世纪80年代后，内燃机行业进行了一系列调整和改革，技术水平有所提高，很多合资企业出现，新型内燃机的研制受到重视，并逐渐融入了世界内燃机工业体系。

1-4.车用内燃机发展技术分析。

内燃机作为一种热动力装置，发明之初人们更倾向于它的动力性能与热效率，前期的一系列改进与创新也主要围绕效率和动力性能展开，并逐渐对其他方面的性能进行优化。

经历了一个半世纪的发展，在燃烧理论的指导下，通过材料、机械加工、燃料、电控等技术的发展与完善，其动力性、经济性、耐久性等技术指标的强化程度不断提高，满足了绝大部分固定和移动用途的要求，取得了广泛的应用。

发动机原理 习题第一章 发动机工作循环及性能指标[1]说明提高压缩比可以提高发动机热效率和功率的原因。

答：由混合加热循环热效率公式：知提高压缩比可以提高发动机热效率。

[2] 为什么汽油机的压缩比不宜过高？答：汽油机压缩比的增加受到结构强度、机械效率和燃烧条件的限制。

1ε增高将Pz 使急剧上升，对承载零件的强度要求更高，增加发动机的质量，降低发动机的使用寿命和可靠性2ε增高导致运动摩擦副之间的摩擦力增加，及运动件惯性力的增大，从而导致机械效率下降3ε增高导致压缩终点的压力和温度升高，易使汽油机产生不正常燃烧即爆震[3]做出四冲程非增压柴油机理想循环和实际循环p-V 图，并标明各项损失。

（见书第9页 图1-2）[4]何为指示指标？何为有效指标？答：指示指标：以工质在气缸内对活塞做功为基础，评价工作循环的质量。

有效指标：以曲轴上得到的净功率为基础，评价整机性能。

[5] 发动机机械损失有哪几部分组成？答： 发动机机械损由摩擦损失、驱动附件损失、泵气损失组成。

[6] 写出机械效率的定义式，并分析影响机械效率的因素。

影响机械效率的因素： 1、转速ηm 与n 似呈二次方关系，随n 增大而迅速下降2、负荷 负荷↓时，发动机燃烧剧烈程度↓，平均指示压力↓；而由于转速不变，平均机械损失压力基本保持不变。

则由 ，机械效率下降 当发动机怠速运转时 ，机械效率=03、润滑油品质和冷却水温度 冷却水、润滑油温度通过润滑油粘度间接影响润滑效果。

[7] 试述机械损失的测定方法。

机械损失的测试方法只有通过实际内燃机的试验来测定。

常用的方法有：倒拖法灭缸法、油耗线法和示功图法。

（1）倒拖法步骤：1.让内燃机在给定工况下稳定运转，是冷却水和机油温度达到给定值；2.切断燃油供应或停止点火，同时将电力测功器转换为电动机，以原给定速度倒拖内燃机空转，并尽可能使冷却水、机油温度保持不变。

此方法规定优先采用，且不能用于增压发动机。

（2）灭缸法)1()1(1111-+--⋅-=-ρλλρλεηk kk t ↓↓-=i m m p p 1ηim i m i e i e m p p N N p p N N -=-===11η此方法仅适用于多缸内燃机（非增压柴油机）步骤：1.将内燃机调整到给定工矿稳定运转，测出其有效功率Pe。

（完整版）内燃机原理课后习题与答案第一章发动机的性能1. 简述发动机的实际工作循环过程。

1）进气过程：为了使发动机连续运转，必须不断吸入新鲜工质，即是进气过程。

此时进气门开启，排气门关闭，活塞由上止点向下止点移动。

2）压缩过程：此时进排气门关闭，活塞由下止点向上止点移动，缸内工质受到压缩、温度。

压力不断上升，工质受压缩的程度用压缩比表示。

3）燃烧过程：期间进排气门关闭，活塞在上止点前后。

作用是将燃料的化学能转化为热能，使工质的压力和温度升高，燃烧放热多，靠近上止点，热效率越高。

4）膨胀过程：此时，进排气门均关闭，高温高压的工质推动活塞，由上止点向下至点移动而膨胀做功，气体的压力、温度也随之迅速下降。

（5 ）排气过程：当膨胀过程接近终了时，排气门打开，废气开始靠自身压力自由排气，膨胀过程结束时，活塞由下止点返回上止点，将气缸内废气移除。

3. 提高发动机实际工作循环热效率的基本途径是什么？可采取哪些基本措施？提高实际循环热效率的基本途径是：减小工质传热损失、燃烧损失、换气损失、不完全燃烧损失、工质流动损失、工质泄漏损失。

提高工质的绝热指数K可采取的基本措施是：⑴减小燃烧室面积，缩短后燃期能减小传热损失。

⑵?采用最佳的点火提前角和供油提前角能减小提前燃烧损失或后燃损失。

⑶采用多气门、最佳配气相位和最优的进排气系统能减小换气损失。

⑷加强燃烧室气流运动，改善混合气均匀性，优化混合气浓度能减少不完全燃烧损失。

⑸优化燃烧室结构减少缸内流动损失。

⑹采用合理的配缸间隙，提高各密封面的密封性减少工质泄漏损失。

4. 什么是发动机的指示指标？主要有哪些？它主要有：指示功和平均答：以工质对活塞所作之功为计算基准的指标称为指示性能指标。

指示压力.指示功率.指示热效率和指示燃油消耗率。

5. 什么是发动机的有效指标？主要有哪些？答:以曲轴输出功为计算基准的指标称为有效性能指标。

主要有：1）发动机动力性指标，包括有效功和有效功率.有效转矩.平均有效压力.转速n 和活塞平均速度；2）发动机经济性指标，包括有效热效率?有效燃油消耗率；3）发动机强化指标，包括升功率PL.比质量me。

2-4 平均有效压力与升功率在作为评定发动机得动力性能方面有何区别？答平均有效压力就是一个假想不变得压力,其作用在活塞顶上使活塞移动一个行程所做得功等于每循环所做得有效功,升功率就是在标定得工况下,发动机每升气缸工作容积所发出得有效功率。

区别:前者只反应输出转矩得大小,后者就是从发动机有效功率得角度对其气缸容积得利用率作出得总评价,它与 Pme 与 n 得乘积成正比。

(Pl=Pme·n/30T)2-6提升途径:1)采用增压技术,2)合理组织燃烧过程,提高循环指示效率,3)改善换气过程,提高气缸得充量系数,4)提高发动机得转速,5)提高内燃机得机械效率,6)采用二冲程提高升功率,7)增加排量2-9 内燃机得机械损失由哪些部分组成？详细分析内燃机机械损失得测定方法,其优缺点及适用场合。

答(1)机械损失组成:1 活塞与活塞环得摩擦损失。

2 轴承与气门机构得摩擦损失。

3、驱动附属机构得功率消耗。

4 风阻损失。

5 驱动扫气泵及增压器得损失。

(2)机械损失得测定:1 示功图法:由示功图测出指示功率 Pi,从测功器与转速计读数中测出有效功率 Pe,从而求得 Pm,pm 及ηm 得值。

优:在发动机真实工作情况下进行,理论上完全符合机械损失定义。

缺:示功图上活塞上止点位置不易正确确定,多缸发动机中各缸存在一定得不均匀性。

应用:上止点位置能精确标定得场合。

2 倒拖法:发动机以给定工况稳定运行到冷却水,机油温度达正常值时,切断对发动机供油,将电力测功器转换为电动机,以给定转速倒拖发动机,并且维持冷却水与机油温度不变。

这样测得得倒拖功率即为发动机在该工况下得机械损失功率。

缺点:1 倒拖工况与实际运行情况相比有差别 2 求出得摩擦功率中含有不该有得 Pp 这一项。

3 在膨胀,压缩行程中,p-v 图上膨胀线与压缩线不重合。

4 上述因素导致测量值偏高。

应用:汽油机机械损失得测定。

3 灭缸法:在内燃机给定工况下测出有效功率 Pe,然后逐个停止向某一缸供油或点火,并用减少制动力矩得办法恢复其转速。

第一章：内燃机设计总论1-1根据公式 ，可以知道，当设计的活塞平均速度Vm 增加时，可以增加有效功率，请叙述活塞平均速度增加带来的副作用有哪些？具体原因是什么？答：①摩损增，机效ηm 下，活塞组的热负荷增，机油温度升，承载力下，发寿命降。

②惯增，导致机负和机振加剧、ηm 降低、寿命低。

③进排气流速增加，导致进气阻力增加、充气效率ηv 下降。

1-2汽油机的主要优点是什么？柴油机主要优点是什么？答：柴优：1）燃经好。

2）因为没有点火系统，所以工作可靠性和耐久性好。

3）可通过增压、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。

汽优：1）空利率搞，n 高，因而PL 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。

1-3假如柴油机与汽油机的排量一样，都是非增压或者都是增压机型，哪一个升功率高？为什么？答：汽升功率高，在相同进气方式的条件下，①由PL=Pme*n/30τ可知，平均有效压力相差不多。

但由于柴后燃较多，在缸径相同时，转速明显低于汽，因此柴油机的升功率小。

②柴的过量空气系数都大于1，进入气缸的空气不能全部与柴油混合，空气利用率低，在转速相同、缸径相同时，单位容积发出的功率小于汽油机，因此柴油机的升功率低，汽升功率低。

1-4柴油机与汽油机的汽缸直径、行程都一样，假设D=90mm 、S=90mm ，是否都可以达到相同的最大设计转速（如n=6000r/min ）？为什么？ 答：.汽能，柴不能。

因为柴油机是扩散燃烧形式，混合气的燃烧速度慢，达不到汽油混合气的燃烧速度，所以达不到6000r/min 的设计转速。

缸径越大，柴油混合气完成燃烧过程的时间越长，设计转速越低。

1-6目前使发动机产生性能大幅度提高的新型结构措施有哪些？为什么？答：新型燃烧室，多气门（提高ηv ），可变配气相位VVT （提高ηv ），可变进气管长度（提高ηv ）,可变压缩比，可变增压器VGT 、VNT （可根据需要控制进气量），机械-涡轮复合增压，顶置凸轮机构DOHC 、SOHC （结构紧凑，往复惯性力小）。

《内燃机设计》课后习题答案(袁兆成主编)————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：第一章：内燃机设计总论1-1根据公式 τ2785.0ZD v p P m me e = ，可以知道，当设计的活塞平均速度V m 增加时，可以增加有效功率，请叙述活塞平均速度增加带来的副作用有哪些？具体原因是什么？ 答：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进排气流速增加，导致进气阻力增加、充气效率ηv 下降。

1-2汽油机的主要优点是什么？柴油机主要优点是什么？ 答：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）空气利用率高，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。

1-3假如柴油机与汽油机的排量一样，都是非增压或者都是增压机型，哪一个升功率高？为什么？答：汽油机的升功率高，在相同进气方式的条件下， ①由PL=Pme*n/30τ可知，汽油机与柴油机的平均有效压力相差不多。

但是由于柴油机后燃较多，在缸径相同情况下，转速明显低于汽油机，因此柴油机的升功率小。

②柴油机的过量空气系数都大于1，进入气缸的空气不能全部与柴油混合，空气利用率低，在转速相同、缸径相同情况下，单位容积发出的功率小于汽油机，因此柴油机的升功率低，汽油机的升功率高。

1-4柴油机与汽油机的汽缸直径、行程都一样，假设D=90mm 、S=90mm ，是否都可以达到相同的最大设计转速（如n=6000r/min ）？为什么？答：.对于汽油机能达到，但是柴油机不能。

名词解释：1自由弹势：轴瓦在自由状态下并非呈真正的半圆形，弹开的尺寸比直径稍大些，超出量称为自由弹势Δs 。

2圆角弯曲形状系数：等于圆角表面最大应力σmax 与圆角名义应力σn 之比。

3连杆螺栓基本载荷系数：工作时实际加载量△p 与工作载荷Pj 的比值。

4隧道式机体：主轴承孔不分割的机体。

5梨形环：开口处压力比较高的不均压环。

6润滑特性数：s=-（ρ+ht 〞）作为评价润滑油膜承载能力的特性参数。

7凸轮升程几何速度：只取决于凸轮形状和尺寸而与凸轮角速度无关的量dht/dρc 。

8轴瓦抗咬粘性：轴承油膜由于某种原因（冷启动，突然缺油）遭到破坏时，轴承材料不擦伤和咬死轴颈的能力。

9椭圆轴承:轴瓦是中间厚两边薄的形状。

10热强度系数：材料的拉伸极限强度σB 与热应力特性数（aE/λ）相比称为热强度系数。

11圆角扭转形状系数：等于圆角表面最大切应力与轴颈名义应力ηn 之比。

12顺应性：轴承副有几何形状偏差和变形时克服边缘负荷从而使负荷均匀化的性能。

13嵌藏性：以微量变形吸收混在机油中的外来异物颗粒而不擦伤轴颈的性能。

14外平衡：研究发动机不平衡力和力矩整个系统对外界（支承）的影响。

15内平衡：对已平衡的机器进行曲轴和机体内部所受载荷（弯矩和剪力）分析和计算。

16静平衡：质量系统运转时离心力合力为零即系统的质心位于旋转轴线上。

17动平衡：当系统旋转时不仅旋转惯性力合力Rr=0且合力矩Mr=0达到完全平衡。

18强化指标：平均有效压力Pe 和活塞平均速度Cm 的乘积。

19比重量：单位千瓦的净重。

表征工作过程的强化程度和结构设计的完善程度。

内燃机主要设计指标：1动力性指标（功率，转速，最大扭矩，最大扭矩时转速）2经济性指标（燃油消耗率）3可靠性和耐久性指标4重量和外形尺寸指标（比重量，体积功率）5低公害指标（排放物，噪音）内燃机设计的三化：产品系列化，零部件通用化，零件设计标准化。

柴油机优点:因为热效率高，所以其燃料经济性好，工作可靠性耐久性好可以采用高的增压度和较大的缸径来提高平均有效压力和功率，防火安全性好。

第一章内燃机的工作原理和总体构造1、汽油机和柴油机在结构上有哪些主要不同？汽油机与柴油机在结构上：主要不同之处是燃油供给系统和点火装臵。

2、画出二冲程、四冲程汽油机和四冲程非增压和增压柴油机的示功图。

指出四种示功图的不同点。

四冲程汽油机示功图3、解释型号170F柴油机、6135Z柴油机、6135C-1柴油机、12V135Z柴油机和4110Q汽油机的含义。

170F柴油机——单缸、四冲程、缸径70mm、风冷柴油机6135Z柴油机——6缸、四冲程、缸径135mm、水冷、增压柴油机6135C-1柴油机——6缸、四冲程、缸径135mm、水冷、船用、第一种变型柴油机12V135Z柴油机——12缸、V型排列、四冲程、缸径135mm、水冷、增压柴油机4110Q汽油机——4缸、四冲程、缸径110mm、水冷、汽车用汽油机4、解释名词：上止点、下止点、活塞行程、气缸工作容积、燃烧室容积、气缸最大容积、内燃机排量和压缩比上止点下止点活塞行程、气缸工作容积燃烧室容积气缸最大容积内燃机排量压缩比5、四冲程内燃机的工作间隔角是多少？通常六缸机的工作顺序是什么？内燃机的工作间隔曲柄转角φ：四冲程为φ=720º/i= 180º（i为气缸数）二冲程为φ=360º/i= 180º通常四缸机的工作顺序：1-3-4-2-1通常六缸机的工作顺序：1-5-3-6-2-4-16、内燃机通常由哪些零件、机构和系统组成？机构和系统又包括哪些零件和附件？内燃机通常由下列零件、机构和系统组成：机体——各种零件、机构和系统都装在机体上。

气缸体、曲轴箱、油底壳等气缸盖——与活塞顶共同组成燃烧室，配气机构和气道布臵在上面。

机构和系统又包括哪些零件和附件曲柄连杆机构——主要运动件、活塞组、连杆组、曲轴组等组成。

供给系(燃料供给系、进排气系统)-----燃料供给系：化油器、燃料喷射系统进排气系统：空气滤清器、进、排气管、消声器配气机构——定时开启和关闭进、排气门、驱动组、传动组、气门组点火系（蓄电池点火系、磁电机点火系）——火花塞、点火线圈、断电器、分电器冷却系（水冷和风冷）——水冷：水泵、散热器、风扇、冷却水套等风冷：风扇、导风罩、散热片等润滑系(压力润滑、飞溅润滑、油雾润滑)——润滑油泵、润滑油滤清器、润滑油冷却器等起动装臵——手摇起动、电起动、压缩空气起动附件及其它特殊装臵——传感器等第二章曲柄连杆机构1、曲柄连杆机构包括哪几部分？每部分的运动规律是什么？每部分又包括哪些零件？曲柄连杆机构包括活塞组（往复运功）：活塞、活塞环、活塞销等零件连杆组（变速摆动）：连杆、连杆螺栓和连杆轴承曲轴（旋转运动）：曲轴前端、曲拐、曲轴后端及平衡重(曲拐：主轴颈、曲柄臂和曲柄销) 2、曲柄连杆机构是怎样把热能转化成机械能的？3、惯性力包括哪两种？特点如何？怎么平衡？惯性力包括：往复惯性力和离心惯性力单缸内燃机的平衡往复惯性力的平衡：单轴平衡法、双轴平衡法离心惯性力的平衡：在曲柄臂的延长部位配臵适当的平衡重多缸内燃机的平衡往复惯性力的平衡：单轴平衡、双轴平衡。

2-4 平均有效压力和升功率在作为评定发动机的动力性能方面有何区别？答平均有效压力是一个假想不变的压力，其作用在活塞顶上使活塞移动一个行程所做的功等于每循环所做的有效功，升功率是在标定的工况下，发动机每升气缸工作容积所发出的有效功率。

区别：前者只反应输出转矩的大小，后者是从发动机有效功率的角度对其气缸容积的利用率作出的总评价，它与 Pme 和 n 的乘积成正比。

（Pl=Pme·n/30T）2-6提升途径：1）采用增压技术，2）合理组织燃烧过程，提高循环指示效率，3）改善换气过程，提高气缸的充量系数，4）提高发动机的转速，5）提高内燃机的机械效率，6)采用二冲程提高升功率，7）增加排量2-9 内燃机的机械损失由哪些部分组成？详细分析内燃机机械损失的测定方法，其优缺点与适用场合。

答（1）机械损失组成：1 活塞与活塞环的摩擦损失。

2 轴承与气门机构的摩擦损失。

3.驱动附属机构的功率消耗。

4 风阻损失。

5 驱动扫气泵与增压器的损失。

（2）机械损失的测定：1 示功图法：由示功图测出指示功率 Pi，从测功器和转速计读数中测出有效功率 Pe，从而求得 Pm,pm 与ηm 的值。

优：在发动机真实工作情况下进行，理论上完全符合机械损失定义。

缺：示功图上活塞上止点位置不易正确确定，多缸发动机中各缸存在一定的不均匀性。

应用：上止点位置能精确标定的场合。

2 倒拖法：发动机以给定工况稳定运行到冷却水，机油温度达正常值时，切断对发动机供油，将电力测功器转换为电动机，以给定转速倒拖发动机，并且维持冷却水和机油温度不变。

这样测得的倒拖功率即为发动机在该工况下的机械损失功率。

缺点：1 倒拖工况与实际运行情况相比有差别 2 求出的摩擦功率中含有不该有的 Pp 这一项。

3 在膨胀，压缩行程中，p-v 图上膨胀线与压缩线不重合。

4 上述因素导致测量值偏高。

应用：汽油机机械损失的测定。

3 灭缸法：在内燃机给定工况下测出有效功率 Pe，然后逐个停止向某一缸供油或点火，并用减少制动力矩的办法恢复其转速。

内燃机设计袁兆成答案【篇一：内燃机设计_袁兆成_考试要点精编_打印版】2. 组织设计组3. 调查研究4. 确定基本性能参数和结构形式。

5．拟订设计任务书。

二、设计实施阶段 1. 内燃机总布置设计，三维实体造型和虚拟装配、确定主要零部件的允许运动尺寸、结构方案、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。

三、检验阶段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pme?vh?z?npme?vm?z?d2pe??0.785(千瓦)30??验、可靠性试验、配套试验和扩大用户试验）四、改进与处理阶段a. 样机鉴定. b. 小批量生产c. 内燃机设计的“三化”，“三化”可以提高产品的质量、减少设计成本、组织专业化生产、提高劳动生产率、便于使用、维修和配件供应。

2、动力性指标：功率式中 pme—平均有效压力（mpa），3、转速 n：n 增加对提高 pe有利，但是转速增加后：⑴惯性力，导致负荷增加，平衡、振动问题突出，5、耐久性、可靠性指标：可靠性—在规定的运转条件下，规定的时间内，具有持续工作，不会因为故障而影响正常运转的能力。

耐久性—从开始使用起到大修期的时间。

6、柴油机优点：燃料经济性好；工作可靠性和耐久性好，因为没有点火系统；可以通过增压、扩缸来增加功率；防火安全性好，柴油挥发性差；co和hc的排放比汽油机少。

9、活塞平均速度vm↑的副作用是：又? (1??sin?)111?1??2sin2???4sin4???6sin6??281611．摩擦损失增加，导致热负荷增加、机油承载能力下降、发动机寿命降低。

2．惯? 1??2sin2?2性力增加，导致机械负荷和机械振动加剧、机械效率降低。

3．进排气1? x?r[(1?cos?)??sin2?2? r[(1?cos?)??(?cos2?)]2221??r[(1?cos?)??(1?cos2?)]＝x??x4对x求两次导数得到活塞速度和加速度22v?r?(sin???2sin2?) ＝v??v?a?r?2(cos???cos2?) ＝ a??a?x?a?a?a?o?ao10、中心曲柄连杆机构的运动规律?(r?l)?(lcos??rcos?)在?aob中，利用正弦定理，有 lr＝ sin?sin?rsin??sin???sin? ?－连杆比l?cos?? (1?sin?)222?(1??sin?)? x?(r?l)?[l(1??2sin2?)]活塞的运动可以用三角函数组成的复谐函数表示，既活塞的运动是复谐运动。