1、<p><b>　　專業(yè)課程設計說明書</b></p><p>　　課題名稱:NJ70Q汽車發(fā)動機熱力、動力計算 </p><p>　　指導教師: </p><p>　　職 稱： </p><p>　　學

2、生姓名: </p><p>　　學 號： </p><p>　　專 業(yè): 熱能與動力工程 </p><p>　　學 院： 機械工程學院 </p><p><b>　　摘 要</b></p><p>

3、　　通常由于汽油機具有轉速高、重量輕、噪音小、易啟動、造價低等特點。因此它在小客車、中小型貨車和軍用越野車及小型農用動力（噴粉、噴霧、插秧機）等方面廣泛應用。</p><p>　　通過本課題的設計，是學生掌握內燃機設計的一般方法和步驟；掌握汽油機三大計算（熱力計算，動力計算和零件強度計算）的方法和步驟；初步訓練學生應用三大計算的結果，分析內燃機動力性、經濟性、零件強度及零件機構工藝性的能力。</p>

4、<p>　　關鍵詞 NJ70Q汽油機；熱力計算；動力計算</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要II</b></p><p>　　第 1 章緒論2</p><p>　　1.1本課程設計研究的意義和目的2</p>&l

5、t;p>　　1.2本課題研究的任務2</p><p>　　第 2 章汽油機熱力計算3</p><p>　　2.1汽油機實際循環(huán)熱力計算3</p><p>　　2.1.1熱力計算的目的3</p><p>　　2.1.2熱力計算的方法3</p><p>　　2.1.2.1確定汽油機的結構形式3

6、</p><p>　　2.1.2.2原始參數的選擇4</p><p>　　2.1.2.3燃料的燃燒化學計算7</p><p>　　2.1.2.4燃氣過程參數的確定與計算8</p><p>　　2.1.2.5壓縮終點參數的確定9</p><p>　　2.1.2.6燃燒過程終點參數的確定9</p&

7、gt;<p>　　2.1.2.7膨脹過程終點參數的確定10</p><p>　　2.1.2.8指示性能指標的計算10</p><p>　　2.1.2.9有效指標的計算10</p><p>　　2.1.2.10確定汽缸直徑D和沖程S11</p><p>　　2.1.2.11繪制示功圖12</p>

8、<p>　　2.1.2.12繪制實際示功圖14</p><p>　　第 3 章NJ70Q汽油機動力學計算15</p><p>　　3.1曲軸連桿機構中的作用力15</p><p>　　3.1.1機構慣性力15</p><p>　　3.2繪制各負荷的曲線圖16</p><p>　　3.2.1

9、繪制合成力P=f()的曲線圖16</p><p>　　3.2.2繪制PN＝f(),PL=f(),T=f(),K=f()圖16</p><p>　　3.2.3繪制主軸頸和曲柄銷的積累扭矩圖17</p><p>　　3.2.4繪制曲柄銷負荷極坐標圖17</p><p>　　3.2.5繪制曲柄銷預磨損圖17</p>

10、<p><b>　　參考文獻20</b></p><p><b>　　致 謝 21</b></p><p><b>　　緒論</b></p><p>　　本課程設計研究的意義和目的</p><p>　　通常由于汽油機具有轉速高、重量輕、噪音小、易啟動，造價

11、低等特點。因此它在小客車、中小型貨車和軍用越野車及小型農用動力（噴粉、噴霧、插秧機）等方面廣泛應用。</p><p>　　通過本課題的設計，是學生掌握內燃機設計的一般方法和步驟：掌握汽油機三大計算（熱力計算，動力計算和零件強度計算）的方法和步驟：初步訓練學生應用三大計算的結果，分析內燃機動力性、經濟性、零件強度及零件機構工藝性的能力。</p><p><b>　　本課題研究的任務

12、</b></p><p>　　1．選取適當的參數值，校核有效功率； </p><p>　　2．對所選機型進行熱力和動力計算；</p><p>　　3．整理并編寫課程設計說明書。</p><p><b>　　汽油機熱力計算</b></p><p>　　汽油機實際循環(huán)熱力計算<

13、/p><p><b>　　熱力計算的目的</b></p><p>　　該方法是一種近似的、半經驗的估計方法，它是根據熱力計算公式，對內燃機各熱力參數、指示參數進行計算，其計算結果的精確性依賴于大量經驗數據的選擇是否恰當，它對內燃機的設計有一定的指導意義。</p><p><b>　　熱力計算的方法</b></p>

14、<p>　　標定功率：[Pe]=51.5 KW</p><p>　　標定轉速：[n]=2800r/min</p><p><b>　　工況選擇：標定工況</b></p><p>　　根據GB1105—74陸用內燃機</p><p><b>　　大氣條件為：</b></p>

15、<p>　　大氣壓力：P0=100KPa</p><p>　　環(huán)境溫度：T0=298K</p><p>　　相對濕度φ0=60%</p><p>　　確定汽油機的結構形式</p><p><b>　　1．選擇汽油機</b></p><p>　　汽油機具有轉速高、重量輕、噪音小、易啟動、造

16、價低等特點。因此它在小客車、中小型貨車和軍用越野車及小型農用動力（噴粉、噴霧、插秧機）等方面廣泛應用。</p><p><b>　　2．沖程數τ的選擇</b></p><p>　　內燃機按沖程分二沖程和四沖程內燃機,二沖程內燃機在單位時間內工作循環(huán)比四沖程內燃機多一倍,實際輸出功率是四沖程內燃機的功率的1.5－1.8倍；二沖程必須組織掃氣過程；運轉較平穩(wěn)、結構緊湊、輕

17、巧。在汽油機上用二沖程，由于掃氣的影響，使得經濟性較差，因此僅在小型汽油機上有應用（如摩托車、摩托艇、噴霧機、割草機等）汽車上很少使用。本課題汽油機選擇四沖程。</p><p><b>　　3．冷卻方式的選擇</b></p><p>　　通常內燃機有兩種冷卻方式：水冷式和風冷式（空氣冷卻）系統．由于水冷系統冷卻均勻，冷卻強度高，運轉噪音小，因此得到了廣泛運用。在農用、

18、汽車發(fā)動機上大多是水冷系統．而風冷系統具有結構簡單，內燃機重量較輕，不用冷卻水，使用維修方便，制造成本低；對環(huán)境適應性強；熱慣性小，暖機時間短，易起動等優(yōu)點。但最大的缺點是熱負荷高，工作噪音大，它僅在一些小型汽油機和摩托車上被廣泛使用。在軍用車輛和高原干旱地區(qū)使用的動力中也有應用。</p><p>　　因此NJ70Q汽油機冷卻方式選用水冷系統。</p><p>　　4．氣缸布置型式的選擇&

19、lt;/p><p>　　常見的氣缸布置型式主要有立式、臥式和V型三種。</p><p>　　單列式發(fā)動機結構簡單、工作可靠、成本低使用維修方便，能滿足一般要求，V型雙列式發(fā)動機可縮短內燃機的長度，降低重心，有利于提高轉速。</p><p>　　一般單列臥式發(fā)動機常用于農用內燃機，特別是單缸內燃機：單列立式常用于六缸以下的內燃機；V型雙列式常用于八缸以上的內燃機；臥式對置

20、式常用于大型客車和重型載重汽車。</p><p>　　根據設計要求和以上原因汽油機選擇立式4缸布置型式。</p><p>　　5．燃燒室型式的選擇</p><p>　　燃燒室的形式不僅關系到整機性能指標，而且在很大程度上決定了氣缸蓋和活塞頂的結構，其選型的主要依據是氣缸直徑，轉速和使用要求。</p><p>　　對柴油機燃燒室的型式主要有直噴

21、式（淺盆型、深坑型、球型）和分隔式、渦流室、預燃室）兩大類五種型式。</p><p>　　對汽油機燃燒室的型式主要有側置氣門燃燒室（L型）（已趨于淘汰）和頂置氣門燃燒室（楔形、浴盆形、碗形、半球形）。目前車用汽油機中幾乎全部是采用頂置氣門燃燒室。</p><p>　　根據該機型的設計要求汽油機選用半球形燃燒室。</p><p><b>　　原始參數的選擇&

22、lt;/b></p><p>　　根據NJ70Q汽油機的結構特點、用途、標定工況、使用環(huán)境等可選擇某些原始參數。其具體選擇步驟如下：</p><p><b>　　1．壓縮比ε</b></p><p>　　壓縮比ε是影響內燃機性能指標的重要結構參數，提高壓縮比可以提高內燃機的功率和經濟性。</p><p>　　對汽油

23、機ε的提高主要受爆燃的影響。表現為燃料的辛烷值、燃燒室形狀及排放的限制，可以按下面的經驗數據選擇。</p><p>　　汽油機的辛烷值90-97</p><p>　　側置氣門燃燒室ε=6.2-7.0 頂置形燃燒室ε=8.0-9.0</p><p>　　小客車有汽油機ε=6.0-10 載重車用汽油機ε=6.5-8.0</p><p>　　

24、預燃室燃燒室ε=18-22</p><p>　　該機型壓縮比ε取8.0。</p><p><b>　　2．過量空氣系數</b></p><p>　　過量空氣系數是反映混合氣形成和燃燒完善程度及整機性能的一個指標。</p><p>　　對柴油機大于1，在柴油機吸入氣缸空氣量一定條件下，越小意味著氣缸內混合氣越濃，空氣的利用

25、率越高，發(fā)出的功率越大。應盡量減小。在小型高速柴油機中，的減小主要受燃燒完善程度的限制，在大型機增壓柴</p><p>　　預燃室燃燒室=1.2—1.6</p><p>　　油機主要受熱負荷的限制。通常柴油機在標定工況時α的取值范圍如下：</p><p>　　低速柴油機=1.8—2.0</p><p>　　高速柴油機=1.2—1.5</

26、p><p>　　增壓柴油機=1.7—2.2</p><p>　　值（在全負荷時）也可根據燃燒室的形狀進行選擇；</p><p>　　淺盆形燃燒室=1.6—2.2 深坑形燃燒室=1.4—1.7</p><p>　　球形燃燒室 =1.3—1.5 渦流室燃燒室=1.3—1.6</p><p>　　對于汽油機整

27、個運行過程中，可遇到<1和>1的所有情況,在全負荷時的取值范圍: =0.85-1.1.通常選定標定工況時<1和>1.</p><p>　　該機型過量空氣系數=0.9。</p><p>　　3．殘余廢氣系數φr</p><p>　　殘余廢氣系數φr值的的大小，反映氣缸中殘余廢氣量的多少。其值主要與壓縮比、排氣終點參數（Pr，Tr）、氣門重疊角及

28、是否掃氣有關。當Pr/Tr比值增大φr減小時，廢氣的密度和燃燒室所占容積比例都增加，φr值便隨之增大；組織掃氣與不組織掃氣相比，φr值降低；氣門重疊角增大時，φr值降低。</p><p>　　通常汽油機壓縮比小,氣門重疊角較小,且不組織掃氣;</p><p>　　四沖程汽油機：φr=0.06～0.16，</p><p>　　該機型殘余廢氣系數φr取0.09。<

29、/p><p><b>　　4．進氣溫升ΔT</b></p><p>　　新鮮充量在進入氣缸的過程中，受到高溫零件加熱和充量動能轉化為熱能的影響。使新鮮沖量得到ΔT的溫升，引起進氣溫度的提高。</p><p>　　四沖程汽油機：ΔT=0～40℃，</p><p>　　該機型進氣溫升ΔT取10℃。</p><

30、p>　　5．熱量利用系數ζZ</p><p>　　熱量利用系數ζZ是Z點（顯著燃燒終點）時刻的燃料燃燒放出熱量的利用系數。它是用以反映實際燃燒過程中燃燒不完善、通道節(jié)流、高溫分解和傳熱等損失程度大小的一個重要參數，它的數值主要受到內燃機燃燒品質的影響。凡是能改善燃燒過程、減少傳熱損失的因素一般都有利于ζZ的提高。如轉速的提高，促使過后燃燒增強，ζZ減??；采用分隔式燃燒室的柴油機，具有較大的傳熱損失，ζZ比直

31、噴式柴油機的??；增壓后，燃燒產物的高溫分解現象減少，ζZ可提高。</p><p>　　汽油機：ζZ=0.85～0.95，</p><p>　　該機型熱量利用系數ζZ取0.9。</p><p><b>　　6．示功圖豐滿系數</b></p><p>　　是把實際循環(huán)中的時間損失和部分換氣損失在理論循環(huán)中給予考慮。此值越小，

32、表示時間損失和換氣損失越大。的數值與轉速、排氣提前角、供油提前角、點火提前角等因素有關。上述因素的數值越大，則越小。</p><p>　　示功圖豐滿系數范圍：=0.92～0.97，</p><p>　　該機型示功圖豐滿系數取0.95。</p><p><b>　　7．機械效率ηm</b></p><p>　　機械效率ηm

33、是評定內燃機指示功率轉換為有效功率的有效程度。</p><p>　　: 四沖程車用汽油機ηm=0.80～0.90，</p><p>　　該機型機械效率ηm取0.80。</p><p>　　8．平均多變壓縮指數n'</p><p>　　平均多變壓縮指數n'主要受工質與氣缸壁間熱交換及工質泄漏情況的影響。凡是使缸壁傳熱量及氣缸工質

34、泄漏量減少的因素均使n'提高。</p><p>　　當內燃機轉速提高時、熱交換的時間縮短、向缸壁傳熱量及氣缸工質泄漏量減少，則n'增大。當負荷增加、采用空冷、采用大氣缸直徑時、氣缸溫度升高、相對傳熱量損失減小、則n'增大。此外提高ε和進氣終點溫度，則n'減小。</p><p>　　汽油機：n'=1.32～1.38，</p><p&

35、gt;　　該機型平均多變壓縮指數n'取1.34。</p><p>　　9．平均多變膨脹指數n"</p><p>　　平均多變膨脹指數n"主要取決于后燃的多少、工質與氣缸壁間的熱交換及泄漏情況。凡是使后燃增加、傳熱損失減小、漏氣量減小的因素均使n"減小。通常保持n"較高值可提高循環(huán)效率和內燃機工作可靠性。</p><p>

36、;　　當轉速增加時，后燃增加、傳熱損失和漏氣量減小，則n"減?。回摵稍龃髸r，后燃增加，則n"減小；氣缸尺寸增大時，傳熱損失和漏氣量減小，則n"減小。</p><p>　　汽油機：n"=1.20～1.28，</p><p>　　該機型平均多變膨脹指數n"取1.24。</p><p><b>　　燃料的燃燒化學

37、計算</b></p><p>　　表2－1 選擇燃料的有關參數</p><p>　　1．理論空氣量L0的計算</p><p><b>　　=1</b></p><p>　　=0.512 （2-1） </p>&l

38、t;p>　　2．理論分子變化系數μ0的計算 </p><p>　　μ0= (2-2)</p><p><b>　　=1+</b></p><p><b>　　=2.203</b></p><p>　　3．實際分子變化系數μ的計算</p><p>&

39、lt;b>　　(2-3)</b></p><p>　　=(2.203+0.09)/(1+0.09)</p><p><b>　　=1.046</b></p><p>　　4 不完全燃燒而引起的熱量損失計算</p><p><b>　　=6110</b></p><

40、;p>　　燃氣過程參數的確定與計算</p><p>　　1．進氣終點壓力Pa的確定</p><p>　　四沖程車用汽油機：Pa=（0.80～0.90）P0，</p><p>　　該機型進氣終點壓力Pa取0.90P0。</p><p>　　2．排氣終點壓力Pr和溫度Tr的確定

41、 </p><p>　　四沖程汽油機：Pr=（1.05～1.15）P0，Tr=900～1100K，</p><p>　　該機型排氣終點壓力Pr取1.05P0 =105KPa溫度Tr取900K。</p><p>　　3．進氣終溫度Ta的計算</p><p><b>　　(2-5)</b>

42、;</p><p>　　=（298+10+0.09×900）/（1+0.09）</p><p><b>　　=357K</b></p><p>　　四沖程車用汽油機：Ta=340～380K，</p><p><b>　　所以計算結果合適。</b></p><p>　

43、　4．充氣效率ηv的計算</p><p><b>　　(2-6)</b></p><p><b>　　=0.788</b></p><p>　　四沖程汽油機（頂置氣門）：ηv =0.75～0.85， </p><p><b>　　所以計算結果合適。</b></p>

44、;<p><b>　　壓縮終點參數的確定</b></p><p><b>　　(2-7)</b></p><p><b>　　=1.46MPa</b></p><p><b>　　(2-8)</b></p><p>　　=723.576K &

45、lt;/p><p>　　車用汽油機：Pc=0.8～2MPa，Tc=600～750K，</p><p>　　所有計算結果基本合適。</p><p>　　燃燒過程終點參數的確定</p><p>　　1．終點壓力PZ及壓力升高比λ確定</p><p><b>　　汽油機選取λ值</b></p>

46、<p>　　汽油機的λ=2.0～4.0取λ=4.0在由下式計算PZ</p><p><b>　　(2-9) </b></p><p><b>　　=1.46×4.0</b></p><p><b>　　=5.84MPa</b></p><p>　　汽油機：

47、Pz=3～6.5MPa，=2.0~4.0 </p><p><b>　　所以計算結果合適。</b></p><p>　　2．終點溫度TZ的確定</p><p>　　TZ =2200K (2-10) </p>&

48、lt;p>　　一般汽油機TZ =2200～2800K符合要求。</p><p>　　3．初期膨脹比的計算</p><p><b>　　汽油機</b></p><p>　　膨脹過程終點參數的確定</p><p>　　1．后期膨脹比δ的計算</p><p>　　=8.0

49、 (2-10)</p><p>　　2．膨脹終點壓力Pb溫度Tb的計算性能指標的計算</p><p>　　Pb=Pz/δn"=0.443M Pa (2-13)</p><p>　　Tb=Tz/δn"= 1335.76K

50、 (2-14)</p><p>　　汽油機Pb =0.3～0.6MPa Tb =1200～1400K 上述結果符合要求。</p><p><b>　　指示性能指標的計算</b></p><p>　　1．平均指示壓力Pi</p><p><b>　　(2-15)</b><

51、;/p><p>　　=0.712MPa </p><p>　　Pi=P'i=0.677MPa (2-16)</p><p><b>　　2．指示熱效率ηi</b></p><p><b>　　(2-17)<

52、/b></p><p><b>　　=0.33</b></p><p><b>　　(2-18)</b></p><p>　　=247.93 g/(kw·h) </p><p>　　四沖程汽油機：=344～218 g/(kw.h)，</p><p><b

53、>　　所以計算結果合適。</b></p><p><b>　　有效指標的計算</b></p><p><b>　　1．平均有效壓力</b></p><p><b>　　(2-19)</b></p><p><b>　　=0.802MPa</b&

54、gt;</p><p>　　四沖程小客車用汽油機：=0.65～1.20MPa，</p><p><b>　　所以計算結果合適。</b></p><p><b>　　2．有效熱效率ηe</b></p><p><b>　　(2-20)</b></p><p&g

55、t;<b>　　=0.246</b></p><p><b>　　3．有效燃油消耗率</b></p><p><b>　　(2-21)</b></p><p>　　=309.92(g/kw·h)</p><p>　　四沖程汽油機be=270～410g/(kw.h)，&

56、lt;/p><p><b>　　所以計算結果合適。</b></p><p>　　確定汽缸直徑D和沖程S</p><p>　　1．由設計任務書給定的標定功率求單缸排量Vh</p><p><b>　　(2-22)</b></p><p><b>　　=0.459L<

57、/b></p><p>　　2．選取沖程缸徑比S/D</p><p>　　汽車用汽油機：S/D在0.75～1.2之間 =8.5～12.5，</p><p>　　該機型沖程缸徑比S/D取1.19 =10。</p><p>　　3．確定缸徑D和沖程S</p><p><b>　　(2-23)</b

58、></p><p><b>　　=89.7mm</b></p><p><b>　　經圓整D=90mm</b></p><p>　　S=D·S/D=72mm (2-24)</p><p>　　4．按實際D和S求單缸排量Vh</

59、p><p><b>　　(2-25)</b></p><p><b>　　=0.458L</b></p><p><b>　　5．校核有效功率</b></p><p><b>　　(2-26)</b></p><p><b>

60、　　=51.4KW </b></p><p><b>　　(2-27)</b></p><p>　　=0.178%<1%</p><p>　　所以以上計算結果正確。</p><p><b>　　繪制示功圖</b></p><p>　　1．計算單缸排量Vh及各

61、終點容積：Va、Vc、Vz、Vb</p><p><b>　　Vh=0.458L</b></p><p><b>　　(2-28)</b></p><p><b>　　=0.0654L</b></p><p><b>　　(2-29)</b></p&

62、gt;<p><b>　　=0.5232L</b></p><p><b>　　(2-30)</b></p><p><b>　　=0.5232/8</b></p><p><b>　　=0.0654 L</b></p><p>　　2．計算

63、壓縮線ac上任意x點的氣缸容積Vcx和壓力Pcx</p><p>　　方法一： Va為0點 (2-31)</p><p>　　表2－2 壓縮線上取點</p><p>　　3．計算膨脹線zb上任意x點的氣缸容積Vbx和壓力Pbx</p><p>　　Vz為0點

64、 (2-32)</p><p>　　表2-3 膨脹線上取點</p><p><b>　　繪制實際示功圖</b></p><p>　　圓滑理論示功圖，并根據Pr 、Vc畫出進、排氣過程曲線，得到實際示功圖[8]。</p><p>　　NJ70Q汽油機動力學計算</p>&l

65、t;p>　　曲軸連桿機構中的作用力</p><p>　　機構主要受力：燃氣力Pg，機構質量慣性力Pj</p><p>　　基本參數：1.缸徑D＝90mm</p><p>　　2.沖程S＝2r=72mm</p><p>　　3.曲軸半徑 r=S/2=36mm</p><p><b>　　4.連桿長L＝mm

66、</b></p><p><b>　　5.連桿比　　取</b></p><p>　　6.活塞面積Fh=2＝＝0.636m2</p><p>　　7.轉速 n=2800r/min</p><p><b>　　機構慣性力</b></p><p>　　1．機構運動質量換

67、算</p><p>　　由于機構質量分布很復雜，為了便于計算，一般將機構分兩個質量系統，往復質量mj=+m1,旋轉質量mr=mk+m2 式中為活塞組件尺寸，m1為連桿組件小頭尺寸，mk為一個曲拐質量，m2為連桿組件大頭尺寸。</p><p>　　根據條件選鋁合金活塞組：＝10，</p><p>　　連桿組：m=15g/cm2，m1=0.4，m2=0.6，曲拐選鑄件：

68、mk=16g/cm2，mj=+m1=6+10=16g/cm2，mr=mK+ m2=16+9=25g/cm2。</p><p>　　2．機構慣性力計算：</p><p>　　pj= ( cos+ cos2) (2-33)</p><p>　　kr=

69、 (2-34)</p><p><b>　　=0.218</b></p><p>　　3．往復慣性力pj=f(x)的圖解法</p><p>　　方法如下：在ox軸上取AB=2Kr(K為比例尺K=0.7)，A為活塞上止點B點為活塞下止點。在A點垂直畫AC</p><p>　　AC=

70、 (2-35)</p><p><b>　　=-6.43M</b></p><p>　　由B點垂直向上畫BD= =-3.46M,連CD交AB于E點，由E點垂直向上畫EF= =-4.45MPa</p><p>　　連CF、FD,把它們均分，由C點向下點

71、編號1、2、3……，由F向D編號1、2、3……，連接同號點，得直線11、22、33……，作此線的包絡線就是曲線pi=f(x),顯然均分越多，曲線越精確。</p><p><b>　　繪制各負荷的曲線圖</b></p><p>　　繪制合成力P=f()的曲線圖</p><p>　　方法如下：按相同比例系數K繪制圖。兩圖要上、下垂直布置，活塞上下止

72、點相同，即在左右兩垂直線上，在該圖中間以上下止點的距離KS=2Kr為半徑畫圓，再將某圓心O向下止點方向移到，并使=,再以為曲柄旋轉中心，即可利用位移圖解法將Pg=f(x)及Pj=f(x)圖轉化為PG=f()及PJ=f()圖，再用矢量合成P＝PG－PJ，繪制出P＝f()圖，此曲線圖即是動力學計算量最重要的基礎圖。</p><p>　　繪制PN＝f(),PL=f(),T=f(),K=f()圖</p>&

73、lt;p>　　由上步合成的P＝f()曲線，已知值（為曲軸轉角）便可查出P的大小及正負值，再用轉缸法求出側壓力PN，連桿力PL，切向力t，徑向力K，所謂轉缸法如圖2-1所示，就是設曲柄OB垂直不動，活塞銷A以曲柄銷中心B為圓心，以連桿長L為半徑，逆時針轉動。再以曲軸中心為圓心，以曲柄半徑畫圖，將曲柄圓每隔△角度（一般△＝150或30）取一點，圖中點劃線所示為氣缸軸線，再由已知Pa力，分解出一組PN,PL,,K四個力，做若干個△點，就

74、可以繪制出PN＝f(),PL=f(),T=f(),K=f()的曲線圖。</p><p>　　機構作用力正負方向的規(guī)定：</p><p>　　P力是正值時沿氣缸軸線（點或線）指向曲軸中心（向心），是負值時沿氣缸軸線向外（離心）。由P力分解為側向力PN及連桿力PL，PN力垂直氣缸軸線，逆時針指向為正值，順時針指向為負值；PL力沿連桿軸線AB，使連桿受壓力正值，連桿受拉力負值。再將PL力分解為切

75、向力I及徑向力K，垂直曲柄OB，指向右為正值，指向左為負值；K力沿曲柄軸線OB方向，使曲柄受壓力為正值，受拉力為負值。</p><p>　　繪制主軸頸和曲柄銷的積累扭矩圖</p><p><b>　　步驟：</b></p><p>　　1．在繪出的T圖基礎上繪制單缸扭矩圖。</p><p>　　=114.53

76、 （2-36)</p><p>　　2．各缸發(fā)火順序：1-5-3-6-2-4-1。</p><p>　　3．按各缸發(fā)火順序將前缸扭矩及前一軸徑的扭矩累加，作主軸徑積累扭矩圖。</p><p>　　M2i=M2i-1+Mi-1 （2-37)</p><p&

77、gt;<b>　　（2-38)</b></p><p>　　4．按各缸發(fā)火順序將本缸扭矩的1/2及前一主軸頸的扭矩累加，作曲柄銷軸頸積累扭矩圖，同時也考慮相位差M2i=0.5Mi+M2i-1。</p><p>　　5．根據畫出的扭矩確定危險主軸頸。</p><p>　　作圖已知危險主軸頸是第五道： </p><p>　

78、　危險的曲柄銷是第四拐： </p><p>　　繪制曲柄銷負荷極坐標圖</p><p>　　從機構作用力分析可知，曲柄銷負荷Pg大小為Pg=PL+ Kr1，PL為連桿力；Kr1為連桿大頭產生的離心力，Kr1 =，為連桿大頭旋轉質量。</p><p>　　求曲柄銷負荷的圖解法：用轉缸法每隔Δ角求一個連桿為PL，并將各轉角位置A0,A1,A2,A3……的連

79、桿為0,1,2,3……的作用點，均移到曲柄銷中心B點，連接各連桿為0,1,2,3……得到矢端軌跡的曲線S，若以B點垂直往下移到O，使BO1=Kr1，力方向上，基以O1為極心，則曲線S就是曲柄銷負荷極坐標圖，則Pga=PLa+ Kr1。</p><p><b>　　繪制曲柄銷預磨損圖</b></p><p>　　根據軸頸極坐標負荷圖，所求出圓周上各點所受的負荷量大小，先

80、假定某一負荷Pga只作用在兩側共120º范圍內引起磨損且與負荷成正比KPga是借助曲柄銷負荷極坐標圖，曲柄銷圓心與極心O重合，畫出曲柄銷圓，由O1作若干條負荷射線，如，O1A,O1B,O1C ,O1D……等，再把作用點兩側共120º，磨損帶一條條疊加起來，得出最后的磨損圖。由坐標圖可知在磨損量最小處，開機油口最合適。</p><p><b>　　結 論</b></

81、p><p>　　通過本次課程設計，完成了以下工作：</p><p>　　1、根據所選的有關參數，對該機型進行了熱力計算。</p><p>　　2、根據所選的有關參數, 對該機型進行了動力學計算。</p><p>　　3、對NJ70Q四沖程汽油機進行了實際循環(huán)熱力計算，校核該型號發(fā)動機的有效輸出功率及轉速。</p><p>

82、　　4、對汽油機進行動力學計算，確定主要零件的磨損部位。</p><p>　　5、應用熱力計算的結果繪制了汽油機的理論和實際示功圖；通過動力計算繪制了氣缸壓力、連桿力等曲線，繪制主軸頸積累扭矩圖、曲柄銷積累扭矩圖、曲柄銷負荷圖、曲柄銷磨損圖，同時確定最優(yōu)化的開油孔的位置 。</p><p>　　本次課程設計，為下一步畢業(yè)設計作了基礎準備工作，同時，在設計過程中，由于有關參數是估算，可能會在

83、總體設計過程中造成一些誤差，在以后總體設計過程中要不斷地進行修正。使設計出來的NJ70Q汽油機能夠滿足各種工況需要。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 吳兆光主編.內燃機設計.北京理工大學出版社，1990。</p><p>　　[2] 張縱杰主編.內燃機課程設計指南.華中理工大學出版社，1992。<

84、/p><p>　　[3] 陳家瑞主編.汽車構造.第二版.機械工業(yè)出版社，2000。</p><p>　　[4] 劉桂玉編.工程熱力學.高等教育出版社，1989。</p><p>　　[5] 周龍保主編.內燃機學.機械工業(yè)出版社，1999。</p><p>　　[6] 蔣德明主編.內燃機燃燒與排放學.西安交通大學出版社，2001。</p>

85、;<p>　　[7] 楊連生.內燃機設計.中國農業(yè)機械出版社，1981。</p><p>　　[8] 李厚生主編.內燃機制造工藝學.機械工業(yè)出版社，1988。</p><p>　　[9] 朱仙鼎主編.中國內燃機工程師手冊，上?？茖W技術出版社。</p><p>　　[10] 鄭啟福主編.內燃機動力學.國防工業(yè)出版社</p><p>

86、;　　內燃機原理.西安交通大學出版社.1982。</p><p>　　內燃機課程設計指導書 佳木斯大學熱能與動力工程教研室。</p><p>　　賈元華及佳木斯大學熱能與動力工程教研室 內燃機動力學。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　此次在NJ70Q汽車汽油機的結構設計過程中，使我熟