【正文】 備稱為點(diǎn)火系，點(diǎn)火系通常由蓄電池、發(fā)電機(jī)、分電器、點(diǎn)火線圈和火花塞等組成。 柴油機(jī)的壓縮比比汽油機(jī)的壓縮比大很多 (一般為 16～ 22)，壓縮終了時(shí)氣體溫 度和壓力都比汽油機(jī)高，大大超過了柴油機(jī)的自燃溫度。壓縮終了時(shí)，氣體壓力約為 ～ ，氣體溫度約為 750～ 1000K，柴油機(jī)是壓縮后自燃著火的，不需要點(diǎn)火，故柴油機(jī)又稱為壓燃機(jī)。因此柴油機(jī)不需要點(diǎn)火系。 柴油噴入氣缸后，在很短的時(shí)間內(nèi)與空氣混合后便立即著火燃燒，柴油機(jī)的可燃混合氣是在氣缸內(nèi)部形成的，而不象汽油機(jī)那樣，混合氣主要是在氣缸外部的化油器中形成的。 7） .起動(dòng)系統(tǒng) 要使發(fā)動(dòng)機(jī)由靜止?fàn)顟B(tài)過渡到工作狀態(tài)，必須先用外力轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸，使活塞作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，氣缸內(nèi)的可燃混合氣燃燒膨脹作功，推動(dòng) 活塞向下運(yùn)動(dòng)使曲軸旋轉(zhuǎn)。發(fā)動(dòng)機(jī)才能自行運(yùn)轉(zhuǎn)，工作循環(huán)才能自動(dòng)進(jìn)行。因此，曲軸在外力作用下開始轉(zhuǎn)動(dòng)到發(fā)動(dòng)機(jī)開始自動(dòng)地怠速運(yùn)轉(zhuǎn)的全過程，稱為發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)。完成起動(dòng)過程所需的裝置，稱為發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)系。 柴油機(jī)由以上兩大機(jī)構(gòu)和四大系統(tǒng)組成，即由曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)、燃四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 3 料供給系、潤滑系、冷卻系和起動(dòng)系組成，柴油機(jī)是壓燃的，不需要點(diǎn)火系。汽油機(jī)由以上兩大機(jī)構(gòu)和五大系統(tǒng)組成，即由曲柄連桿機(jī)構(gòu)，配氣機(jī)構(gòu)、燃料供給系、潤滑系、冷卻系、點(diǎn)火系和起動(dòng)系組成。 二沖汽油程發(fā)動(dòng)機(jī)的工作循環(huán)包括進(jìn)氣 、壓縮、做功、排氣四個(gè)過程，不過這些過程的完成僅需要活塞兩個(gè)行程或者說曲軸旋轉(zhuǎn)一周。二沖程汽油機(jī)工作循環(huán)，其進(jìn)、排氣均由活塞 控制。 第一行程 在曲軸的帶動(dòng)下，活塞由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)活塞將換氣孔、排氣孔、進(jìn)氣孔都關(guān)閉 了 時(shí)，活塞開始?jí)嚎s進(jìn)入氣缸的混合氣 體 ，同時(shí)在活塞下方的曲軸箱內(nèi)形成 了 一定的真 空度，因此當(dāng)進(jìn)氣孔開啟時(shí)，化油器供應(yīng)的混合氣被吸入曲軸箱內(nèi)，直 到 活塞到達(dá)上止點(diǎn)，完成壓縮和進(jìn)氣行程。 第二行程 當(dāng)活塞接近上止點(diǎn) 的時(shí)候 ，火花塞產(chǎn)生電火花，點(diǎn)燃混合氣，燃燒后形成 高溫、高壓 的 氣體，推動(dòng)活塞向下止點(diǎn)運(yùn) 動(dòng) 并 做功。當(dāng)活塞下行到關(guān)閉進(jìn)氣孔后，活塞下方曲軸箱內(nèi)可燃混合氣被預(yù)壓。當(dāng)活塞下行 至 排氣孔開啟 的時(shí)候 ，廢氣靠自身壓力經(jīng)排氣孔 而 排出，緊接著換氣孔開啟 了 ，曲軸箱內(nèi)預(yù)壓的混合氣經(jīng)換氣孔進(jìn)入氣缸，并掃除氣缸內(nèi) 的 廢氣，這一過程為做功和排氣行程。 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 1 第三章 內(nèi)燃機(jī) 部分參數(shù)的確定 內(nèi)燃機(jī)沖程數(shù)的選擇 二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn) ： 1） .二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)沒有閥，大大的簡化的其結(jié)構(gòu)，并且減輕了自身的重量。 2） .二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)每一回轉(zhuǎn)就會(huì)點(diǎn)火一次，二四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)每隔一次回轉(zhuǎn)才點(diǎn)火一次。這付與二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)重 要的動(dòng)力基礎(chǔ)。 3） .二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)可以在任何方位運(yùn)轉(zhuǎn)，這個(gè)在某些設(shè)備，如鏈鋸上就很重要。標(biāo)準(zhǔn)的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)可能在油料晃動(dòng)時(shí)候發(fā)生故障，除非是直立著的。解決這個(gè)問題就可以很大程度增加發(fā)動(dòng)機(jī)的靈活性。 這些優(yōu)點(diǎn)使二沖程 的 發(fā)動(dòng)機(jī)更加輕便，簡易，制造成本 更 低廉。二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)另外還有將雙倍的動(dòng)力裝進(jìn)同一空間內(nèi)的潛力，因?yàn)?它 每一回轉(zhuǎn)就 有雙倍的 動(dòng)力沖程。輕便和雙倍動(dòng)力的結(jié)合使它與許多四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)相比具有 更好 的 “ 推重比 ” 。 因此，本設(shè)計(jì)采用二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)為模板。 汽缸數(shù)和布置方式的選擇 和同排量的多缸發(fā)動(dòng)機(jī)相比， 單缸發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)只有一套機(jī)件在運(yùn)轉(zhuǎn)，因此致使運(yùn)動(dòng)件的慣性力得不到抵消，所以振動(dòng)較大。轉(zhuǎn)速越高，振動(dòng)越明顯。還有，單缸發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)件的尺寸較大，不利于發(fā)動(dòng)機(jī)提高轉(zhuǎn)速，并且隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的排量增加而更加明顯。因此單缸發(fā)動(dòng)機(jī)排量越大，升功率越小。 由于單缸發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)較簡單，與同排量的多缸發(fā)動(dòng)機(jī)相比，具有重量輕，結(jié)構(gòu)尺寸小的特點(diǎn)，使用單缸發(fā)動(dòng)機(jī)有利于減輕整車的重量，所以提高了整車的操控的靈活性。 因此本設(shè)計(jì)采用單缸，直列式。 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 1 第四章 內(nèi)燃機(jī)各零部件的設(shè)計(jì)建模 活塞的設(shè)計(jì)建模 活塞的設(shè)計(jì) （ 一）功 用 1. 與氣缸蓋氣缸壁等共同組成燃燒室； 2. 承受氣體壓力，并將此力傳給連桿，以推動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)。 （二）材料：汽車發(fā)動(dòng)機(jī)活塞廣泛采用鋁合金。其特點(diǎn)為 1. 質(zhì)量?。s為鑄鐵活塞的 50%～ 70%）； 2. 導(dǎo)熱性好（約為鑄鐵的三倍）； 3. 熱膨脹系數(shù)大。 （三）組成（如圖 41 所示） 根據(jù)其作用，活塞可分為頂部、環(huán)槽部、裙部和活塞銷座四部分。 圖 41 活塞的組成 1. 頂部形狀為凸型 。 2. 裙部 為拖 板式，如圖 42。 圖 42 拖板式活塞 活塞的三維建模 新建零件名為 piston 的零件，根據(jù) 其結(jié)構(gòu)圖， 使用拉伸材料和倒直角和倒圓角特征繪制 piston 模型。并通過如下圖過程繪制出三維模型圖（如圖 43）。 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 2 圖 43 piston的三維模型 活塞環(huán)的三維建模 新建零件名為 pistonring 的零件，根據(jù) 其 結(jié)構(gòu)圖，按圖 44繪制出活塞 環(huán)的 圖 。 圖 44 pistonring的三維模型 活塞銷的三維建模 新建零件名為 pistonpin 的零件，根據(jù) 其 結(jié)構(gòu)圖， 使用拉伸材料和倒直角四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 3 和倒圓角特征繪制 pistonpin 模型。并通過如下圖過程繪制出三維模型圖（如圖 45）。 圖 45 pistonpin的三維模型 連桿 的設(shè)計(jì)建模 要求 連桿機(jī)構(gòu)中兩端分別與 主動(dòng) 和從動(dòng)構(gòu)件鉸接 用以 以傳遞運(yùn)動(dòng)和力的桿件。 如在往復(fù)活塞式動(dòng)力機(jī)械和 壓縮機(jī)當(dāng) 中，用連桿來連接 活 活塞 與 曲軸 。連桿 大 多為鋼件，其主體部分的截面多為圓形或 者 工字形，兩端有孔，孔內(nèi)裝有 襯套 或滾針軸承， 以便 裝入軸銷而構(gòu)成鉸接 。 連桿是 發(fā)動(dòng)機(jī) 中的重要零件，它連接著活塞 與曲軸 ，其作用是將活塞的往復(fù) 式 運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)， 并且 把作用在活塞上的力傳給曲軸 從而 輸出功率 。 連桿在工作中，除承受 燃燒室燃燒 氣 體 產(chǎn)生的 壓力外，還要承受縱向和橫向 慣性力 。所以 ，連桿在一個(gè) 較 復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)下工作。它既受交變的拉壓應(yīng)力 ， 又受彎曲應(yīng)力 。 連桿的主要損壞形式 有 疲勞斷裂和過量變形。通常疲勞斷裂的部位是在連桿上 三個(gè)高應(yīng)力 部位 。連桿的工作條件要求連桿 要有較 高的強(qiáng)度和抗疲勞性能； 還 要求具有足夠的鋼性和韌性。傳統(tǒng)連桿加工工藝中其材料 多為 采用 45鋼、 40Cr或 40MnB 等 調(diào)質(zhì)剛 ，但現(xiàn)在國外所廣泛采用的先進(jìn) 的連桿裂解 的加工技術(shù)要求其脆性 大，硬度 較 高，因此 以德國 的汽車企業(yè)生產(chǎn)的新型連桿材料如 C70S6 高碳微合金 非 調(diào)質(zhì)剛 、 SPLITASCO 系列鍛四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 4 鋼、 FRACTIM 鍛鋼和 S53CVFS 鍛鋼等。 合金鋼 雖具有很高 的 強(qiáng)度，但對(duì)應(yīng)力 的 集中很敏感。所以在連桿外形、過度圓角等方面需嚴(yán)格要求，還應(yīng)注意表面加工質(zhì)量 從而 提高疲勞強(qiáng)度， 不然 高強(qiáng)度合金鋼的應(yīng)用并不能達(dá)到預(yù)期果。 連桿的三維建模 新建零件名為 connectingrod的零件，根據(jù)其 結(jié)構(gòu) ，使用拉伸材料和倒直角和倒圓角特征繪制 connectingrod模型。并通過如下圖過程繪制出三維模型 ，如 圖 （ 46） 圖 46 connectingrod的三維模型 曲軸 的設(shè)計(jì)建模 曲軸是引擎主要旋轉(zhuǎn)幾件，裝上連桿以后，可以承接連桿上的往復(fù)運(yùn)動(dòng)變成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。是發(fā)動(dòng)機(jī)上的重要機(jī)件，它的材料是由碳素結(jié)構(gòu)鋼或者球墨鐵制造的，有兩個(gè)重要的部位，即主軸頸和連桿 頸。主軸頸安裝于缸體上，連桿頸與連桿大頭相連接，連桿小頭孔與氣缸的活塞相連接，是一個(gè)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。曲軸的潤滑四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 5 主要指與搖臂間的軸瓦的潤滑和兩頭固定點(diǎn) 潤滑。曲軸的旋轉(zhuǎn)是發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力源泉。也是整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)力源。 曲軸的三維建模 新建零件名為 crankshaft 的零件，根據(jù)其 結(jié)構(gòu) ，使用拉伸材料和倒直角和倒圓角特征繪制 曲軸模型。 并通過如下圖過程繪制出三維模型 ，如 圖（ 47）。 圖 47 crankshaft的三維模型 飛輪 的設(shè)計(jì)建模 的設(shè)計(jì)要求 飛輪是 發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在曲軸后端的較大的圓盤狀的零件，具有較大的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，具有以下功能： 1） .可以將發(fā)動(dòng)機(jī)做功行程的部分能量儲(chǔ)存起來，以便克服其他行程的阻力，使曲軸勻速選裝。 2） .還可以過安裝在飛輪上的離合器，把發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)連接起來。 3） .裝有與起動(dòng)機(jī)結(jié)合的齒圈，便于發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)。 飛輪的材料一般用鑄鐵，如 HT200 HT250；球鐵 ,如 QT450 QT600QT5007 等等，國外也有用 45號(hào)鋼制作的飛輪。 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 6 的 三維建模 新建零件名為 flywheel 的零件， 根據(jù)其 結(jié)構(gòu) ，使用拉伸材料和倒直角和倒圓角特征繪制 曲軸模型。 并通過如下圖過程繪制出三維模型 ，如 圖（ 48）。 圖 48 flywheel的三維模型 曲軸軸承 的設(shè)計(jì)建模 的設(shè)計(jì)要求 曲軸的軸承一般為標(biāo)準(zhǔn)件。 軸承 可分為好多種，滾動(dòng)軸承、向心軸承、球軸承、止推軸承等等。 發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸軸承采 用滾動(dòng)軸承 。 曲軸軸承將曲軸 與軸座之間的滑動(dòng)摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦，從而減少 了 摩擦損失 。 新建零件名為 engbearing 的零件，根據(jù)其結(jié)構(gòu)，使用拉伸材料和倒直角和倒圓角特征繪制曲軸模型。并通過如下圖過程繪制出三維模型，如圖（ 49） 。 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 7 圖 49 engbearing的三維模型 曲 軸箱 的設(shè)計(jì)建模 的 三維建模 新建 零件名為 engblockfront 的零件， 根據(jù)其 結(jié)構(gòu) ，使用拉伸材料和倒直角和倒圓角特征繪制 曲軸模型。 并通過如下圖過程繪制出三維模型 ，如 圖 （ 410） 和（ 411）。 圖 410 engblockfront的三維模型 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 8 圖 411 曲軸箱后蓋的三維建模 新建 零件名為 engblockrear 的零件， 根據(jù)其 結(jié)構(gòu) ，使用拉伸材料和倒直角和倒圓角特征繪制 曲軸模型。 并通過如下圖過程繪制出三維模型 ，如 圖 （ 412）和（ 413）。 圖 412engblockrear的三維模型 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 9 圖 413 發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸 的設(shè)計(jì)建模 新建 零件名為 cylinder 的零件， 根據(jù)其 結(jié)構(gòu) ，使用拉伸材料和倒直角和倒圓角特征繪制 曲軸模型。 并通過如下圖過程繪制出三維模型 ，如 圖（ 414）和 （ 415）。 圖 414 cylinder的三維模型 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 10 圖 415 螺栓 的設(shè)計(jì)建模 箱 連接螺栓的三維建模 新 建零件名為 bolt 的零件，按結(jié)構(gòu)圖，使用拉伸材料和倒直角和倒圓角特征繪制 bolt 模型。并通過如下圖過程繪制出三維模型圖（如圖 416）。 圖 416 bolt的三維模型 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 11 新建零件名為 bolt 的零件，按結(jié)構(gòu)圖，使用拉伸材料和倒直角和倒圓角特征繪制 bolt 模型。并通過如下圖過程 繪制出三維模型圖（如圖 417）。 圖 417 bolt的三維模型 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 1 第五章 利用 pro/e 進(jìn)行裝配設(shè)計(jì) 在 PRO/E 中，零件裝配是通過定義參與裝配的各零件之間的裝配約束來實(shí)現(xiàn)的，就是在各零件之間建立一定的連接關(guān)系，并對(duì)其相互位置進(jìn)行約束，從而確定個(gè)零件在空間的相當(dāng)位置關(guān)系。在 PRO/E 的裝配模塊中，可以將生成的零件通過相互關(guān)系之間的定位關(guān)系裝配在一起，并檢查零件之間是否有干涉及裝配體的運(yùn)動(dòng)情況是否合乎設(shè)計(jì)要求。 裝配注意的事項(xiàng) Mechanism 是 Pro/E 的運(yùn)動(dòng)仿真模塊，它可以生成復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)仿真和模擬運(yùn)動(dòng)過程。為了成功地在 Mechanism 中定義正確的連接和伺服驅(qū)動(dòng)。充分理解其連接類型至關(guān)重要。當(dāng)向一個(gè)裝配體添加一個(gè)元件時(shí)，可通過各種“連接”將元件裝配到裝配體中。