汽油發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)開發(fā)手冊(cè)

前 言

第 1 章 發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)設(shè)計(jì) 1

1.1 發(fā)動(dòng)機(jī)概念設(shè)計(jì)階段 1

1.1.1 策劃階段 1

1.1.2 主要設(shè)計(jì)指標(biāo) 2

1.1.3 設(shè)計(jì)邊界定義 5

1.1.4 關(guān)鍵技術(shù)和新技術(shù)使用 6

1.1.5 主要設(shè)計(jì)參數(shù) 6

1.1.6 零部件繼承性 8

1.1.7 關(guān)鍵零部件供應(yīng)商預(yù)選 9

1.1.8 概念設(shè)計(jì)階段介紹 9

1.2 發(fā)動(dòng)機(jī)布局設(shè)計(jì)階段 10

1.2.1 類型及布置方案 10

1.2.2 布局設(shè)計(jì) 13

1.2.3 布局 CAE 模擬分析 14

1.3 發(fā)動(dòng)機(jī)詳細(xì)設(shè)計(jì)階段 18

1.4 發(fā)動(dòng)機(jī)部件并行設(shè)計(jì) 23

1.4.1 概述 23

1.4.2 發(fā)動(dòng)機(jī)總體設(shè)計(jì)條件的確定 23

1.4.3 發(fā)動(dòng)機(jī)分系統(tǒng)設(shè)計(jì) 30

1.4.4 整機(jī)裝配檢查 52

1.5 發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)基準(zhǔn) 54

1.5.1 整機(jī)設(shè)計(jì)基準(zhǔn) 54

1.5.2 缸體的基準(zhǔn)問(wèn)題 56

1.5.3 缸蓋的基準(zhǔn)問(wèn)題 57

1.5.4 曲軸的基準(zhǔn)問(wèn)題 58

1.5.5 其他零件的基準(zhǔn)問(wèn)題 60

1.5.6 檢驗(yàn)基準(zhǔn) 60

1.5.7 產(chǎn)品工程圖上的尺寸標(biāo)注問(wèn)題 60

1.6 發(fā)動(dòng)機(jī)及系統(tǒng)設(shè)計(jì)關(guān)鍵尺寸 60

1.6.1 運(yùn)動(dòng)件系統(tǒng)接口尺寸校核 60

1.6.2 配氣機(jī)構(gòu)接口尺寸校核 62

1.6.3 進(jìn)、排氣總成接口尺寸校核 64

1.6.4 氣缸體系統(tǒng)接口尺寸校核 67

1.7 整機(jī)設(shè)計(jì)中的 CAE 分析 69

1.7.1 發(fā)動(dòng)機(jī)整車匹配計(jì)算模擬分析 69

1.7.2 模擬計(jì)算 69

1.7.3 發(fā)動(dòng)機(jī)熱力學(xué)計(jì)算模擬分析 74

第 2 章 曲柄連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 81

2.1 曲軸設(shè)計(jì) 81

2.1.1 概述 81

2.1.2 曲軸的分類 82

2.1.3 曲軸的設(shè)計(jì)原則 82

2.1.4 曲軸的加工工藝和加工設(shè)備 87

2.2 連桿設(shè)計(jì) 97

2.2.1 概述 97

2.2.2 連桿的分類 98

2.2.3 連桿的設(shè)計(jì)原則 99

2.2.4 連桿的加工工藝 104

2.3 活塞設(shè)計(jì) 107

2.3.1 概述 107

2.3.2 活塞的分類 108

2.3.3 活塞的設(shè)計(jì)原則 110

2.3.4 活塞的加工工藝 118

2.4 飛輪設(shè)計(jì) 120

2.4.1 概述 120

2.4.2 飛輪的分類 120

2.4.3 飛輪的設(shè)計(jì)原則 122

2.4.4 飛輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 124

2.5 軸瓦設(shè)計(jì) 126

2.5.1 概述 126

2.5.2 軸瓦的材料 126

2.5.3 軸瓦的設(shè)計(jì)原則 128

2.5.4 軸瓦的失效形式 131

2.6 曲柄連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 136

2.6.1 尺寸鏈計(jì)算 136

2.6.2 配瓦設(shè)計(jì) 145

2.6.3 包絡(luò)校核 146

2.6.4 壓縮比計(jì)算 147

2.6.5 平衡率計(jì)算 148

2.7 曲柄連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)案例 150

2.7.1 活塞連桿總成 3D 布局設(shè)計(jì) 150

2.7.2 曲軸飛輪總成 3D 布局設(shè)計(jì) 154

2.7.3 平衡系統(tǒng) 3D 布局設(shè)計(jì) 156

2.7.4 運(yùn)動(dòng)系統(tǒng) 2D 詳細(xì)設(shè)計(jì) 157

2.8 運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)檢查 165

2.9 曲柄連桿機(jī)構(gòu) CAE 分析 166

2.9.1 曲軸運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算分析 167

2.9.2 曲軸強(qiáng)度疲勞計(jì)算分析 169

2.9.3 連桿強(qiáng)度疲勞計(jì)算分析 169

2.9.4 活塞強(qiáng)度疲勞計(jì)算分析 170

2.9.5 軸承 EHD 計(jì)算分析 170

2.10 曲柄連桿機(jī)構(gòu)驗(yàn)證試驗(yàn) 172

2.10.1 曲軸疲勞試驗(yàn) 172

2.10.2 連桿疲勞試驗(yàn) 174

第 3 章 缸體系統(tǒng)設(shè)計(jì) 176

3.1 概述 176

3.2 缸體設(shè)計(jì)原則 177

3.2.1 布置情況 178

3.2.2 結(jié)構(gòu)強(qiáng)度 178

3.2.3 通風(fēng)要求 178

3.3 缸體系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟 179

3.3.1 結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定 179

3.3.2 缸體設(shè)計(jì) 179

3.3.3 氣缸套 182

3.3.4 框架 183

3.3.5 主軸承蓋 184

3.3.6 曲軸偏心設(shè)計(jì) 185

3.4 缸體系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例 186

3.4.1 缸體系統(tǒng) 3D 設(shè)計(jì) 186

3.4.2 缸體系統(tǒng) 2D 設(shè)計(jì) 194

3.5 缸體系統(tǒng)設(shè)計(jì)檢查 204

3.6 缸體系統(tǒng) CAE 分析 205

3.6.1 缸體水套冷卻 CFD 計(jì)算分析 205

3.6.2 缸體模態(tài)分析 206

3.6.3 缸體主軸承壁 / 蓋強(qiáng)度計(jì)算分析 206

3.6.4 主軸承蓋螺栓選配計(jì)算分析 209

3.6.5 缸體強(qiáng)度疲勞計(jì)算分析 209

3.6.6 主軸瓦 EHD 計(jì)算分析 210

3.7 缸體試驗(yàn)驗(yàn)證 211

3.7.1 缸壁珩磨檢測(cè) 211

3.7.2 缸墊面壓試驗(yàn) 211

3.7.3 缸體主軸承壁疲勞試驗(yàn) 212

第 4 章 缸蓋系統(tǒng)設(shè)計(jì) 214

4.1 概述 214

4.2 缸蓋設(shè)計(jì) 215

4.2.1 缸蓋的設(shè)計(jì)原則 215

4.2.2 缸蓋的結(jié)構(gòu)型式及特點(diǎn) 216

4.2.3 缸蓋的材料 216

4.2.4 缸蓋壁厚設(shè)計(jì) 217

4.2.5 缸蓋的結(jié)構(gòu)工藝 217

4.3 缸蓋系統(tǒng)先進(jìn)技術(shù) 218

4.4 缸蓋系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例 224

4.4.1 缸蓋系統(tǒng) 3D 布局設(shè)計(jì) 224

4.4.2 缸蓋系統(tǒng) 2D 詳細(xì)設(shè)計(jì) 235

4.5 缸蓋系統(tǒng)設(shè)計(jì)檢查 244

4.6 缸蓋系統(tǒng) CAE 分析 246

4.6.1 缸蓋氣道 CFD 分析 246

4.6.2 缸內(nèi)流動(dòng)分析 248

4.6.3 噴霧分析 249

4.6.4 燃燒分析 252

4.6.5 缸蓋冷卻分析 255

4.6.6 缸蓋疲勞分析 256

4.6.7 缸蓋螺栓選配分析 258

4.7 缸蓋系統(tǒng)設(shè)計(jì)驗(yàn)證 258

4.7.1 缸蓋氣道芯盒制造 259

4.7.2 芯盒氣道試驗(yàn) 259

4.7.3 缸蓋氣道試驗(yàn) 261

4.7.4 光學(xué)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒試驗(yàn) 262

4.7.5 缸蓋溫度場(chǎng)試驗(yàn) 262

第 5 章 配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 264


參考文獻(xiàn) 520