15kW四冲程汽油机活塞组设计

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1、学号：0121002910420课程设计题目15kW四冲程汽油机活塞组设计学院汽车工程学院专业热能与动力工程班级热动1001班姓名李磊指导教师肖合林2013年11月14日课程设计任务书学生姓名：李磊专业班级：热动1001班指导教师：肖合林工作单位：汽车工程学院i:10kWU!冲程汽油机活塞组设计初始条件：1、平均有效压力：0.8〜l・2MPa2、活塞平均速度：＜18m/s要求完成的主要任务：1、装配图设计。2、零件图设计。3、说明书1份。时间安排:序号项目应完成时间备注1课题准备1、设计发动机的结

2、构参数。2、进行运动学计算。3、形成文档。2013.10.282装配图设计与绘图1、热力学计算。2、动力学计算。3、形成文档。2013.10.293装配图设计少绘图1、结构参数设计并形成文档。2、装配图设计绘图（草图）。2013.10.304装配图设计与绘图（底图）2013.10.315装配图设计与绘图（加粗与标注）2013.11.16零件图设计1、零件计算。2、形成文档。2013.11.27零件图设计绘图2013.11.38撰耳设计说明书2013.11.119答辩2013.11.13注意事项：1

3、、课程设计期间必须严格遵守学校的作息时间。2、指导教师每天点名。3、学生每天的任务必须完成，指导教帅作好相应的进度记录。指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录一、_■IJUB1汽油机结构形式的设计1-1汽缸数和气缸布置白勺选择11.2冷却方式12汽油机结构参数的选収2-1汽缸直径的确定22.2缸径行程比S/D23转速n的确定32.4汽缸工作容积与升功率32.5曲柄半径与连杆长度之比X的选取32.6缸心距的确定32.7压缩比与燃烧室容积Vc,总容积Va33热力学计算33.1燃烧过程

4、数学模型33.1.1绝热压缩起点43.1.2绝热压缩过程41.3定容增压过程43.1.4绝热膨胀过程43.2绘制P-V图4ضضض1绘制理论P-V图43.2.2绘制调整P-V图53.3热力学平均有效压力校核64运动学计算64.1活塞位移62活塞瞬时速度74.3活塞的加速度、最大加速度85动力学计算95.1气体压力：由P〜V图转化为P〜a图95.2往复惯性力93旋转往复惯性力105.4合力的计算106活塞设计136.1活塞的材料136.2活塞主要尺寸设计136.2.1活塞高度H136.2.2压缩高度H

5、1136.2.3火力岸高度h136.2.4环带高度136.2.5活塞顶部厚度&132.6活塞侧壁厚度及内部过漩圆角136.2.7活塞销座间距142.3活塞裙部及其侧表面形状的设计142.1裙部椭圆146.3.2配缸间隙151)4活塞头的质量计算157活塞销的设计167.1活塞销的材料162)2活塞销与销朋的结构设计163.3活塞销与销座的配合164活塞销质量m3172.5活塞销刚度和强度的校核178活塞环设计188.1活塞环的密封机理183.2气环的设计198.2.1气环的断面形状198.2.2气

6、环的尺寸参数198.2.3活塞环的材料208.3油环的设计204活塞环强度校核21小结22参考文献22附录2315KW四冲程汽油机活塞组设计1—前5这学期我们专业学习了《汽车发动机设计》这门最重要的专业课之一。为了巩固和提高，我们乂开展了为期3周的《汽车发动机设计》的课程设计。我们要充分利用这次课程设计的机会，了解国内外发动机的发展现状，并尽可能发挥我们的能力，保质保量地完成此次课程设计。本设计主要工作任务是15KW四行程汽油机活塞组的设计。1汽油机结构形式的设计1.1汽缸数和气缸布置的选择发动机

7、的汽缸数主要取决于排量，根据任务是，我们所设计的发动机功率在15KW左右，而且目前发动机的升功率在35-70左右，鉴于设计手段不成熟，取较小值，故排量初步估算在0.3L左右，为小排量。小排量的发动机的汽缸数用1—4缸。鉴于功率小，排量小，为了保证最后计算的升功率符合实际，汽缸数取下限。即采用单缸。采用直列式。1.2冷却方式水冷常用的冷却方式有水冷和风冷两种，水冷式发动机由于冷却较好而且均匀，强化的潜力要比风冷式发动机大，因此在汽车发动机上至今大多数还是水冷式发动机。参考文献［5］在条件相同时，主要

8、由于充量系数的差别，水冷机比风泠机高5%〜10%。此外风冷发动机功率和燃料消耗受气温变化影响较大，不如水冷发动机指标稳定。综合以上各因素，本设计冷却方式选用水冷方式。2汽油机结构参数的选取2.1汽缸直径的确定设计任务书所提供的设计条件：额定功率：Pe=15KW平均有效压力:p=0.8〜1.2Mpa活塞平均速度：v=18m/s根据内燃机学的基本计算公式：P•V•77p_mes幺一3OrS•nv=m30V二一DZ.S(3)s4其中Pg——为发动机的有效功率，Pe=KWPme——为发