汽車內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì) 教學(xué)大綱、授課計(jì)劃及教案

《內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)》教學(xué)大綱

課程編號(hào)課程性質(zhì)專業(yè)課程適合層次本科

先修課彳星熱工理論與技術(shù)，發(fā)動(dòng)機(jī)原理（一）后繼課程《內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)

學(xué)分2.5總學(xué)時(shí)40理論30實(shí)驗(yàn)0上機(jī)10課外0

適用專業(yè)熱能與動(dòng)力工程（汽車發(fā)動(dòng)機(jī)）

大綱制定人制定日期

大綱審核人審核日期

（注：課程性質(zhì)是指公共基礎(chǔ)課、學(xué)科基礎(chǔ)課、專業(yè)課；適合層次為?？?、本科或研究生課程）

一、課程的目的與任務(wù)

本課程為汽車工程學(xué)院熱能與動(dòng)力專業(yè)主要專業(yè)課之一。汽車內(nèi)燃機(jī)是汽車關(guān)鍵性總成，對(duì)汽

車性能有決定性影響；汽車內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)需要眾多機(jī)械工程基礎(chǔ)學(xué)科（理論力學(xué)、材料力學(xué)、材料工

程學(xué)、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)等）和工程熱力學(xué)、傳熱學(xué)、流體力學(xué)等相關(guān)學(xué)科知識(shí)，因而是一門綜合

性、實(shí)踐性很強(qiáng)的課程。

本課程的教學(xué)目標(biāo)如下：

通過(guò)本課程教學(xué)，（1）培養(yǎng)學(xué)生全面地考慮各種復(fù)雜的工程對(duì)象、尋求各種因素間的協(xié)調(diào)以建

之較佳或最佳內(nèi)燃機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，為學(xué)生將來(lái)從事汽車內(nèi)燃機(jī)工程打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。（2）能應(yīng)用現(xiàn)

代設(shè)計(jì)手段從事汽車內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)。

課程教學(xué)目標(biāo)對(duì)專業(yè)培養(yǎng)要求的支撐

專業(yè)培養(yǎng)要求指標(biāo)點(diǎn)

12

工程知識(shí)

問(wèn)題分析V

設(shè)計(jì)/開(kāi)發(fā)解決方案V

研究V

使用現(xiàn)代工具

工程與社會(huì)V

環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展V

職業(yè)規(guī)范V

個(gè)人和團(tuán)隊(duì)V

溝通能力V

終身學(xué)習(xí)能力

二、理論教學(xué)要求

1、了解內(nèi)燃機(jī)發(fā)展史、內(nèi)燃機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)及其作為汽車動(dòng)力的前景。

2、學(xué)習(xí)汽車內(nèi)燃機(jī)總體設(shè)計(jì)，掌握汽車對(duì)驅(qū)動(dòng)單元的要求、汽車內(nèi)燃機(jī)類型選擇（針對(duì)不同用

途：載重汽車、客車和轎車）、主要結(jié)構(gòu)型式、主要參數(shù)。

3、掌握內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力學(xué)計(jì)算，曲柄連桿機(jī)構(gòu)的力學(xué)、作為汽車驅(qū)動(dòng)單元的內(nèi)燃機(jī)平衡——外部平

衡，懸置設(shè)計(jì)，內(nèi)燃機(jī)的內(nèi)部平衡，掌握曲軸系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)與傳動(dòng)系的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。

4、掌握內(nèi)燃機(jī)機(jī)體設(shè)計(jì)要點(diǎn)，了解機(jī)體的功能，掌握缸體與缸蓋設(shè)計(jì)。

5、掌握曲柄連桿系統(tǒng)設(shè)汁，包括曲軸與飛輪、連桿組、活塞組、活塞環(huán)與密封設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

6、掌握內(nèi)燃機(jī)配氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)，了解內(nèi)燃機(jī)的配氣系統(tǒng)：配氣機(jī)構(gòu)型式，凸輪與氣門機(jī)構(gòu)。掌握

配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

7、掌握潤(rùn)滑系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，了解潤(rùn)滑系統(tǒng)的組成與功能，掌握潤(rùn)滑系統(tǒng)主要部件設(shè)計(jì)

8、掌握冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，了解內(nèi)燃機(jī)的熱量平衡圖、冷卻系的任務(wù)，掌握冷卻系統(tǒng)熱計(jì)算和

主要部件設(shè)計(jì)。

9、了解內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)新技術(shù)，掌握現(xiàn)代設(shè)計(jì)手段在內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。

三、實(shí)踐教學(xué)要求

實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)置及學(xué)時(shí)分配

實(shí)驗(yàn)（上機(jī)）學(xué)時(shí)10應(yīng)開(kāi)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目個(gè)數(shù)3

序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱實(shí)驗(yàn)要求學(xué)時(shí)分配實(shí)驗(yàn)類型備注

1AVLTimingDrive模塊功能訓(xùn)練必修4設(shè)計(jì)性

2AVLExciteDesigner模塊功能訓(xùn)1練必修2設(shè)計(jì)性

3AVLPiston&Rings模塊功能訓(xùn)練必修4設(shè)計(jì)性

四、學(xué)時(shí)分配

學(xué)時(shí)分配

序號(hào)課程內(nèi)容

講課實(shí)驗(yàn)上機(jī)課外小計(jì)

1緒論22

2汽車內(nèi)燃機(jī)總體設(shè)計(jì)48

3內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力學(xué)與平衡6414

4內(nèi)燃機(jī)機(jī)體設(shè)計(jì)218

5曲柄連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)4222

6配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)2428

7潤(rùn)滑系統(tǒng)設(shè)計(jì)432

8冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)436

9內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)新技術(shù)（講座）240

合計(jì)301040

五、課程有關(guān)說(shuō)明

1、本課程體現(xiàn)以下幾點(diǎn)：①課堂教學(xué)為主；②以汽車發(fā)動(dòng)機(jī)為對(duì)象，不涉及其他類型內(nèi)燃機(jī);

③盡量以較新或最新汽車內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)品為例。

2、因?yàn)閮?nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)面很廣，因此，本課程僅能起到入門的指導(dǎo)作用，所用教材內(nèi)容

較多，不能一一講授。教材中較深入部分可作為將來(lái)從事技術(shù)工作的參考。

3、為了把全課程的內(nèi)容連貫起來(lái)，一個(gè)很重要的提高教學(xué)效果的方式是安排課程設(shè)計(jì)，課程設(shè)

計(jì)另作說(shuō)明。

4、考試形式：考試，閉卷?？傇u(píng)成績(jī)：試卷：70%,平時(shí)成績(jī)：30%。

六、建議使用教材及參考書(shū)目

[1]袁兆成.內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社.2012年第2版

[2]周龍保、高宗英等.內(nèi)燃機(jī)學(xué).機(jī)械工業(yè)出版社.2005年第2版

[3]徐兀.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)現(xiàn)代設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社.1991

[4]柴油機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)編輯委員會(huì)柴油機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè).中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械出版社.1984

課程教學(xué)計(jì)劃進(jìn)度表

（?學(xué)年第學(xué)期周?周）

課程編號(hào)：

課程名稱：汽車內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)

主講教師：

系（教研室）：

學(xué)院（部）

填寫(xiě)日期：年月日

授課對(duì)象

學(xué)時(shí)分配

專業(yè)班級(jí)人數(shù)總學(xué)總學(xué)授課實(shí)驗(yàn)匕機(jī)

分時(shí)

2.54030010

教材名稱（編著者.名稱.出版社，出版時(shí)間）：

韓同群.汽車內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社.2022年第1版

主要參考書(shū)（編著者.名稱.出版社，出版時(shí)間）:

口］周龍保、高宗英等.內(nèi)燃機(jī)學(xué).機(jī)械工業(yè)出版社.2005年第2版

［2］徐兀.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)現(xiàn)代設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社.1991

［3］柴油機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)編輯委員會(huì)柴油機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè).中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械出版社.1984

課程考核說(shuō)明及要求：一

考核方式

1.考試要求：統(tǒng)一出卷，流水批卷。

2.考試形式：閉卷。

2.總評(píng)成績(jī)：試卷：70%；平時(shí)成績(jī)：30%。

教學(xué)過(guò)程設(shè)

教學(xué)內(nèi)容安排

周日討論、

時(shí)數(shù)（寫(xiě)明章、節(jié)，明確學(xué)習(xí)計(jì)及教學(xué)后記

次期作業(yè)或思考

的重點(diǎn)難點(diǎn)）授課方式

第一章內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)總論

1）內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)（開(kāi)發(fā)）與車企研

發(fā)模式。

2）▲企業(yè)研發(fā)工程能力建設(shè)對(duì)投影

大學(xué)生知識(shí)

研發(fā)人才需求。板書(shū)

19.62與能力儲(chǔ)備

3）▲優(yōu)秀的汽車工程師具備綜講授

合的素質(zhì)和能力。提問(wèn)

4）本課程《汽車發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)》討論

的作用。

5）課程的學(xué)習(xí)方法和考核

第一節(jié)內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)的一

般流程

1）決策設(shè)計(jì)（宏觀）和技

術(shù)設(shè)計(jì)（微觀）。

2）內(nèi)燃機(jī)開(kāi)發(fā)中主要計(jì)算

內(nèi)容。

3）▲新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程。投影

為一款新車

4）汽車發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)發(fā)的幾個(gè)板書(shū)

型匹配合適

19.82重要選擇。講授

第二節(jié)內(nèi)燃機(jī)的主要設(shè)的發(fā)動(dòng)機(jī)

提問(wèn)

計(jì)指標(biāo)

討論

第三節(jié)內(nèi)燃機(jī)的選型

第四節(jié)內(nèi)燃機(jī)的主要參

數(shù)的選擇

▲汽車內(nèi)燃機(jī)性能指標(biāo)和

主要參數(shù)的選擇（結(jié)合內(nèi)燃機(jī)

原理）。

第五節(jié)汽車內(nèi)燃機(jī)現(xiàn)代

設(shè)計(jì)技術(shù)1）內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)中的

CAD技術(shù)一一數(shù)字化產(chǎn)品開(kāi)發(fā)投影布置作業(yè)一

29.132手段。板書(shū)車用內(nèi)燃機(jī)

2）內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)中的CAE技術(shù)講授選型

-工程計(jì)算與動(dòng)態(tài)模擬提問(wèn)

3）現(xiàn)代試驗(yàn)方法（略）討論

第二章曲柄連桿機(jī)構(gòu)受

力分析投影

第一節(jié)曲柄連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)板書(shū)

29.152動(dòng)學(xué)講授

▲第二節(jié)曲柄連桿機(jī)構(gòu)提問(wèn)

的作用力（動(dòng)力學(xué)）討論

繪圖、推導(dǎo)、上機(jī)

第三章內(nèi)燃機(jī)的平衡

第一節(jié)內(nèi)燃機(jī)的平衡的

概念

▲第二節(jié)旋轉(zhuǎn)慣性力平

多媒體教討論分析：

衡性分析

39.142學(xué)、課件演直列式多缸

▲第三節(jié)往復(fù)慣性力平

示、講授、機(jī)的平衡

衡性分析

視頻

▲第4節(jié)直列式多缸機(jī)

的平衡

繪圖、推導(dǎo)、上機(jī)

第四章曲軸系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)

振動(dòng)

第一節(jié)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的基本概

念（問(wèn)題的提出）。

第二節(jié)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)系統(tǒng)計(jì)

算方法?！趦?nèi)燃機(jī)當(dāng)量系統(tǒng)

2）自由振動(dòng)計(jì)算

第三節(jié)強(qiáng)迫振動(dòng)與共振

的計(jì)算1）軸系當(dāng)量化簡(jiǎn)的基課件演示、

本假定-轉(zhuǎn)動(dòng)慣量

講授、視頻、

2）軸系當(dāng)量化簡(jiǎn)的基本假討論：減振

39.202討論

定-扭轉(zhuǎn)剛度器討論

3）軸系當(dāng)量化簡(jiǎn)的基本假

定-阻尼

第四節(jié)曲軸系統(tǒng)激發(fā)力矩

▲第五節(jié)曲軸系統(tǒng)強(qiáng)迫

振動(dòng)與共振的計(jì)算

計(jì)算結(jié)果價(jià)值與分析

第六節(jié)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的消減措

施▲減振器討論

第七節(jié)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的現(xiàn)代

測(cè)試與分析方法。

1）延伸討

第六章曲軸飛輪組設(shè)計(jì)

論：曲軸的

第一節(jié)曲軸的工作狀況、設(shè)

制造過(guò)程和

計(jì)要求和材料選擇。

課件演示、工藝措施

第二節(jié)曲軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

講授、視頻、

1）曲軸形狀設(shè)計(jì)

49.272討論

2）曲軸材料與相宜的工藝

2）曲軸強(qiáng)度

第三節(jié)曲軸的疲勞強(qiáng)度校核。

研究與計(jì)算

▲第四節(jié)提高曲軸的疲勞強(qiáng)

（研究課

度的結(jié)構(gòu)措施和工藝措施。

題）

第五節(jié)飛輪的設(shè)計(jì)

上機(jī)：

AVLExciteDesigner功

能：

1）軸承分析剛性軸瓦的液

49.292

動(dòng)軸承計(jì)算扭振

2）自由和強(qiáng)迫振動(dòng)分析

3）曲軸強(qiáng)度計(jì)算：基于應(yīng)

力集中系數(shù)的確定。

第五章內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)

（系統(tǒng)）設(shè)計(jì)

第一節(jié)配氣機(jī)構(gòu)的形式

及評(píng)價(jià)方法

思考：考慮

▲氣門通過(guò)能力的評(píng)價(jià)

動(dòng)力學(xué)因

第二節(jié)配氣機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)

課件演示、素，凸輪型

610.112與凸輪型線設(shè)計(jì)

講授、討論線如何修

1）平底挺柱運(yùn)動(dòng)規(guī)律

正？

▲2）凸輪型線設(shè)計(jì)

第三節(jié)配氣機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)

第四節(jié)凸輪軸及驅(qū)動(dòng)件

設(shè)計(jì)

上機(jī)：

AVLTimingDrive模塊入門：

1）分析部件：凸輪、凸輪

軸、徑向/推力軸承、皮帶、鏈

條、張緊器、齒輪等。

2）凸輪型線設(shè)計(jì)和修改（運(yùn)

動(dòng)學(xué)）一滿足氣門升程、曲率、

接觸應(yīng)力等。

610.1323）單配氣機(jī)構(gòu)或整個(gè)正時(shí)

驅(qū)動(dòng)系動(dòng)力學(xué)計(jì)算一如氣門座

力、軸承力、彈簧力，以反映

飛脫和反跳等現(xiàn)象。

4）鏈條和皮帶傳動(dòng)系一如

張緊器分析，鏈條或皮帶的受

力和縱向振動(dòng)等。

5）齒輪傳動(dòng)和齒輪箱動(dòng)力

學(xué)一嚙合力、傳動(dòng)特性等。

第七章連桿組設(shè)計(jì)

第一節(jié)連桿的設(shè)計(jì)

▲1）連桿組件的受力特點(diǎn)

2）連桿基本尺寸思考：

第二節(jié)連桿螺栓的設(shè)計(jì)提高連桿螺

710.182▲連桿螺栓設(shè)計(jì)（考慮受課件演示、栓強(qiáng)度的措

力與疲勞）講授、圖片、施

▲第三節(jié)提高連桿螺栓討論

強(qiáng)度的措施

第四節(jié)連桿強(qiáng)度的計(jì)算

方法

第八章活塞組設(shè)計(jì)

第一節(jié)活塞設(shè)計(jì)

▲講解：一份完整的工作

圖

活塞銷的特點(diǎn)（簡(jiǎn)而復(fù)雜）

討論：手繪

710.202第二節(jié)活塞的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

課件演示、一份工作圖

矛盾與處理

講授、圖片、

矛盾：輕一強(qiáng)一剛一耐熱一耐

討論

磨一密封

處理：適當(dāng)組合+具體技術(shù)措施

第三節(jié)活塞環(huán)的設(shè)計(jì)

810.252Piston&Rings模塊入門

第九章內(nèi)燃機(jī)滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)

第一節(jié)滑動(dòng)軸承工作條件

和材料要求

1）工作條件

2）結(jié)構(gòu)與材料

3）設(shè)計(jì)中考慮的幾個(gè)問(wèn)題課件演示、

（參數(shù)）

講授、圖片、思考：計(jì)算

▲4）液體動(dòng)力學(xué)軸承分析

810.272視頻結(jié)果的可信

▲液體動(dòng)力學(xué)軸承分析

度

▲利用EXCITEDesigner計(jì)

算液體動(dòng)力軸承。

第二節(jié)軸瓦的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

第二節(jié)軸心軌跡

第十章機(jī)體與汽缸蓋的

設(shè)計(jì)

第一節(jié)機(jī)體設(shè)計(jì)

第二節(jié)汽缸與缸套設(shè)計(jì)課件演示、

設(shè)計(jì)講授、視

第三節(jié)汽缸蓋設(shè)計(jì)

頻、、討論討論：機(jī)體

▲1）部件作用與工作條

910.262設(shè)計(jì)與制造

件、設(shè)計(jì)原則

工藝

2）幾個(gè)示例

3）制造方法

▲4）內(nèi)部結(jié)構(gòu)

5）密封問(wèn)題

第十一章內(nèi)燃機(jī)的潤(rùn)滑、

冷卻系統(tǒng)

第一節(jié)潤(rùn)滑系統(tǒng)

1）潤(rùn)滑系統(tǒng)的任務(wù)和設(shè)計(jì)

要求討論：冷卻

911.122）幾個(gè)參數(shù)課件演示、系統(tǒng)的精確

第二節(jié)冷卻系統(tǒng)講授、視調(diào)節(jié)與控制

1）冷卻系的作用和設(shè)計(jì)要頻、、討論

求

2）幾個(gè)參數(shù)

補(bǔ)充1：請(qǐng)企業(yè)工程師講

911.32解車用內(nèi)燃機(jī)開(kāi)發(fā)，（東風(fēng)公司

發(fā)動(dòng)機(jī)廠）

課件演示、

講授

補(bǔ)充2：請(qǐng)企業(yè)工程師講

解車用內(nèi)燃機(jī)關(guān)鍵零部件開(kāi)發(fā)課件演示、

1111.82

——活塞，（東風(fēng)公司活塞軸瓦講授

廠）

知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí)，軟件訓(xùn)練復(fù)

1111.102

習(xí)

系（教研室）主任簽字:年月日

內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)課程教案

第一章內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)總論

內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)必須根據(jù)具體的用途，從內(nèi)燃機(jī)的設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)指標(biāo)出發(fā)，按一定的

設(shè)計(jì)試制過(guò)程及方法進(jìn)行。在設(shè)計(jì)工作中，最重要的是總體設(shè)計(jì)，既首先進(jìn)行正確選型,

確定主要結(jié)構(gòu)參數(shù)與總布置，然后進(jìn)行主要零部件與輔助系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)。本章主要介

紹內(nèi)燃機(jī)的設(shè)計(jì)要求、設(shè)計(jì)指標(biāo)、設(shè)計(jì)試制過(guò)程與一般設(shè)計(jì)方法，以及內(nèi)燃機(jī)零件強(qiáng)度

計(jì)算的基礎(chǔ)知識(shí)。

第一節(jié)內(nèi)燃機(jī)主要設(shè)計(jì)要求、設(shè)計(jì)指標(biāo)與一般設(shè)計(jì)方法

一、內(nèi)燃機(jī)的設(shè)計(jì)要求

內(nèi)燃機(jī)的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足使用和制造方面的一系列要求。這些要求是：動(dòng)力性滿足使用

要求；燃油及機(jī)油消耗率要低；工作應(yīng)安全可靠，壽命要長(zhǎng)；外形尺寸小，重量應(yīng)輕；

工作適應(yīng)性好；起動(dòng)應(yīng)迅速可靠；使用維修應(yīng)簡(jiǎn)便；排放污染應(yīng)少，噪聲要小；工藝性

好，制造應(yīng)方便；造價(jià)應(yīng)低廉等。

事實(shí)上，一臺(tái)內(nèi)燃機(jī)要滿足上述所以要求是很困難的。因?yàn)槠渲杏行┮笙嗷ッ堋?/p>

同時(shí)，內(nèi)燃機(jī)具體用途不同，這些要求的重要性也不相同。因此，必須根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的具

體勝任，在得保證主要設(shè)計(jì)要求前提下，盡量滿足其它要求。

（一）汽車、拖拉機(jī)等車用內(nèi)燃機(jī)的設(shè)計(jì)要求

車輛內(nèi)燃機(jī)是車輛的心臟，車輛性能的好壞，在很大程度上決定于內(nèi)燃機(jī)的優(yōu)良與

否。

這些內(nèi)燃機(jī)的共同特點(diǎn)，都是大批量生產(chǎn)，功率范圍和結(jié)構(gòu)布置都比較相近，在結(jié)

構(gòu)設(shè)計(jì)和總布置設(shè)計(jì)時(shí)，許多考慮都是共同的。

要求盡可能采用一般鋼材，零部件的工藝性要好，要適合于大量生產(chǎn)。附屬系統(tǒng)（供

油系、起動(dòng)機(jī)、三濾、散熱器等），往往都是專業(yè)化生產(chǎn)的，就更符合“三化”（產(chǎn)品系

列化、零部件通用化、零件設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化）的現(xiàn)實(shí)，并根據(jù)工作情況的需要改變其標(biāo)定功

率、標(biāo)定轉(zhuǎn)速，同時(shí)來(lái)適應(yīng)汽車、拖拉機(jī)等各種需要，來(lái)實(shí)現(xiàn)“一機(jī)多用工如135系

列。

具體要求：

①高的動(dòng)力性能。功率、扭矩、使用轉(zhuǎn)速范圍，均適合于工作機(jī)械的需要。

②高的燃料經(jīng)濟(jì)性。必須注意部分負(fù)荷和不穩(wěn)定工況下的經(jīng)濟(jì)性。

③高的工作可靠性和足夠的使用壽命。

汽車（運(yùn)輸）內(nèi)燃機(jī)：30~60萬(wàn)公里。

拖拉機(jī):6000^10000小時(shí)。

④結(jié)構(gòu)緊湊，外形小，重量輕。

此外，對(duì)內(nèi)燃機(jī)的起動(dòng)性和制造工藝性以及使用維修方便性的要求也是很重量的。

設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)措施應(yīng)在保證滿足主要要求的前提下，盡可能地照顧到其他要求。

（二）工程機(jī)械內(nèi)燃機(jī)的設(shè)計(jì)要求

工程機(jī)械內(nèi)燃機(jī)的特點(diǎn)是使用地域廣闊，氣候差異甚大，使用條件，隨配套機(jī)械而

不同，對(duì)于工作環(huán)境惡劣，承受沖擊力和急劇的變速，變負(fù)荷以及經(jīng)常超負(fù)荷下工作的

機(jī)械，一般采用專門設(shè)計(jì)的內(nèi)燃機(jī)；對(duì)于工作條件較好的，可采用汽車、拖拉機(jī)內(nèi)燃機(jī)

經(jīng)變型后使用。

對(duì)專用的工程機(jī)械內(nèi)燃機(jī)的主要要求，除了與汽車、拖拉機(jī)內(nèi)燃機(jī)相同之外，還要

求能夠在斜坡上安全作業(yè)，在寒帶工作能保證起動(dòng)，在熱帶工作應(yīng)不產(chǎn)生過(guò)熱，并能適

應(yīng)高原工作。在城市作業(yè)，特別是在坑道作業(yè)的工程機(jī)械的內(nèi)燃機(jī)，還要求其排放污染

少，噪聲小。

二、內(nèi)燃機(jī)主要設(shè)計(jì)指標(biāo)

（一）動(dòng)力性指標(biāo)

內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力性指標(biāo)是指內(nèi)燃機(jī)的標(biāo)定功率，標(biāo)定轉(zhuǎn)速，活塞平均速度，平均有效

壓力及扭矩，這些指標(biāo)是根據(jù)配套的使用要求而確定的。

1、標(biāo)定功率：

內(nèi)燃機(jī)的有效功率按以下公式計(jì)算：

內(nèi)燃機(jī)有效功率的標(biāo)定隨用途和使用技術(shù)的不同，按內(nèi)燃機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)方法國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

（GB1105-74）規(guī)定分以下四種：

（1）15分鐘功率一一內(nèi)燃機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)15分鐘的最大有效功率。適用于汽車，摩托

車，摩托艇等的功率標(biāo)定。

（2）1小時(shí)功率標(biāo)定——內(nèi)燃機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)1小時(shí)的最大有效功率。適用于工業(yè)拖拉

機(jī)工程機(jī)械，內(nèi)燃機(jī)車，船舶。

（3）12小時(shí)功率一一內(nèi)燃機(jī)允許連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)12小時(shí)的最大有效功率，適用于農(nóng)用拖

拉機(jī)，農(nóng)用排灌動(dòng)力，內(nèi)燃機(jī)車，內(nèi)河船舶等的功率標(biāo)定。

（4）持續(xù)功率一-內(nèi)燃機(jī)允許長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的最大有效功率，適用于船舶，電站,

農(nóng)業(yè)排灌動(dòng)力等功率標(biāo)定。

由此，汽車內(nèi)燃機(jī)功率是按15分鐘功率的；工業(yè)拖拉機(jī)內(nèi)燃機(jī)功率是按1小時(shí)功

率的；農(nóng)業(yè)拖拉機(jī)內(nèi)燃機(jī)功率是按12小時(shí)功率的；工程機(jī)械內(nèi)燃機(jī)功率是1小時(shí)功率

標(biāo)定，而農(nóng)用內(nèi)燃機(jī)則隨具體配套機(jī)械的不同，按照12小時(shí)的功率或持續(xù)功率標(biāo)定。

現(xiàn)代汽車內(nèi)燃機(jī)，為了滿足在較大范圍內(nèi)變速，變負(fù)荷，以及要求具有良好的加速

性，一般汽車噸功率為4.4--51.5kwo其中重型重汽車功率一般4.4--7.4kw而中.輕

型汽車，特別是小汽車，噸功率可達(dá)到51,5kw甚至更大。汽車內(nèi)燃機(jī)的標(biāo)定功率一般在

15--370kw左右。

拖拉機(jī)內(nèi)燃機(jī)的標(biāo)定功率是根據(jù)拖拉機(jī)具體用途而確定的。手扶，小四輪拖拉機(jī)內(nèi)

燃機(jī)一般在2.2—8.8kw；大型輪式拖拉內(nèi)燃機(jī)一般在58--88kw左右；連式拖拉機(jī)一般

在25.7-—88.3kw左右。

一般工程機(jī)械內(nèi)燃機(jī)的標(biāo)定功率在14.7~58.9kw左右，由于目前工程規(guī)模不斷擴(kuò)大,

建設(shè)周期要求縮短，因此需要高工效的工程機(jī)械。工程機(jī)械正向著大型化、高速化、高

功率化方向發(fā)展。如單斗挖掘機(jī)容量以達(dá)8m功率為588.8kw。推土機(jī)已有88噸級(jí)，

功率為467.4kw,120噸刮土機(jī)的功率達(dá)到515.2kw。目前368~736kw的工程機(jī)械內(nèi)

燃機(jī)已很多。

農(nóng)用內(nèi)燃機(jī)的標(biāo)定功率，隨配套機(jī)具而不同，一般從L18kw到110.4kw的都有。

2、標(biāo)定轉(zhuǎn)速和活塞平均速度。

內(nèi)燃機(jī)的標(biāo)定轉(zhuǎn)速和活塞平均速度是內(nèi)燃機(jī)在標(biāo)定功率時(shí)的轉(zhuǎn)速和活塞平均速度。

提高內(nèi)燃機(jī)的標(biāo)定轉(zhuǎn)速與活塞平均速度是提高內(nèi)燃機(jī)單位體積功率有效措施之一。(內(nèi)

燃機(jī)的轉(zhuǎn)速影響其結(jié)構(gòu)形式與性能。)但內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速和活塞平均速度的是提高內(nèi)燃機(jī)單

位體積功率有效措施之一。(內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速影響其結(jié)構(gòu)與性能。)

(1)提高轉(zhuǎn)速使活塞平均速度升高。運(yùn)動(dòng)件的慣性力增加，使內(nèi)燃機(jī)的機(jī)械負(fù)荷

增大，工作頻率增加，工作循環(huán)次數(shù)增加，使活塞、氣缸蓋、氣缸套、排氣門等零件的

熱負(fù)荷增加，受熱程度增加。

(2)提高轉(zhuǎn)速內(nèi)燃機(jī)摩擦損失功率增加，機(jī)械效率低，因而使燃油消耗升高。在

液體摩擦和半液體摩擦中，摩擦阻力與速度成正比，即與活塞的平均速度成比例。同樣

的轉(zhuǎn)速下，當(dāng)行程較短時(shí)，活塞平均速度較低，同時(shí)運(yùn)動(dòng)件的慣性力較小，故轉(zhuǎn)速較高

的內(nèi)燃機(jī)往往采用較短的行程。

(3)提高轉(zhuǎn)速時(shí)活塞平均速度增加，作用于曲柄連桿機(jī)構(gòu)零件的慣性力增加，加

速磨損，特別是活塞環(huán)和氣缸套的磨損加劇，縮短使用壽命。

(4)提高轉(zhuǎn)速使內(nèi)燃機(jī)的平衡和震動(dòng)問(wèn)題更加突出，噪音也隨之增大。

(5)提高轉(zhuǎn)速使進(jìn)排氣阻力增加，使充氣系數(shù)下降。柴油機(jī)還受到過(guò)后燃燒的限

制，渦流和預(yù)燃室柴油機(jī)中燃燒速率較高，汽油機(jī)是一種擾流燃燒。轉(zhuǎn)速愈高擾流速度也

越高，火焰?zhèn)鞑ニ俣仍黾?，故汽油機(jī)轉(zhuǎn)速提高受過(guò)后燃燒的限制較小，加上汽油機(jī)由于

防止爆震的原因。氣缸直徑一般做得比柴油機(jī)小，故汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速一般比柴油機(jī)高。

采用短沖程而提高轉(zhuǎn)速，使活塞平均速度在不至于過(guò)高的情況下，來(lái)提高內(nèi)燃機(jī)的

單位體積功率。

現(xiàn)代汽車內(nèi)燃機(jī)的標(biāo)定轉(zhuǎn)速在2000^3000r/min之間，（個(gè)別小排量短行程汽車內(nèi)燃

機(jī)可提高轉(zhuǎn)速達(dá)到此為止400/min）,活塞平均速度一般在場(chǎng)7.5~12.5m/min之間?，F(xiàn)代

拖拉機(jī)內(nèi)燃機(jī)的標(biāo)定轉(zhuǎn)速在案1500~2500r/min之間。活塞平均速度在場(chǎng)7~1lm/min。農(nóng)

用內(nèi)燃機(jī)標(biāo)定轉(zhuǎn)速范圍較大，為400~6000r/min之間。

3、平均有效壓力

內(nèi)燃機(jī)在標(biāo)定功率時(shí)的平均有效壓力表示內(nèi)燃機(jī)整個(gè)工作過(guò)程完善性和熱力過(guò)程

強(qiáng)烈程度的重要指標(biāo)之一。它決定于混合氣的形成方法、燃料的種類、混合氣的形成的

過(guò)程、燃燒過(guò)程、與換氣過(guò)程的質(zhì)量、機(jī)械效率、進(jìn)氣壓力和溫度以及內(nèi)燃機(jī)的冷卻方

式和沖程數(shù)等。提高平均有效壓力是目前提高內(nèi)燃機(jī)單位體積功率的有效措施。目前提

高內(nèi)燃機(jī)平均有效壓力的方法。除了改善混合氣形成過(guò)程、燃燒過(guò)程、換氣過(guò)程以及較

少內(nèi)燃機(jī)機(jī)械損失、等之外。柴油機(jī)采用增壓方式。由于提高平均有效壓力的同時(shí)必須

解決一系列技術(shù)上的困難，因此平均有效壓力的大小在一定程度上反映了所設(shè)計(jì)內(nèi)燃機(jī)

的先進(jìn)程度。

汽車、拖拉機(jī)在標(biāo)定功率時(shí)平均有效壓力一般在此期間0.5~0.9mpa之間；工程機(jī)

械內(nèi)燃機(jī)一般在0.7~0.8之間。農(nóng)用內(nèi)燃機(jī)一般在此期間0.5~0.7mpa之間.

4、扭矩

內(nèi)燃機(jī)的標(biāo)定功率和標(biāo)定轉(zhuǎn)數(shù)確定之后，在標(biāo)定工況下的扭矩也就確定了。

NPNe

Me=--x30000=9550x——（牛頓/米）

3-14nn

汽車、拖拉機(jī)、工程機(jī)械和部分農(nóng)用內(nèi)燃機(jī)除對(duì)功率和轉(zhuǎn)數(shù)有要求外，還要求具有

一定的扭矩儲(chǔ)備，即要求具有較好的扭矩特性。

扭矩特性一般用扭矩儲(chǔ)備系數(shù)又稱扭矩適應(yīng)性系數(shù)。Um和轉(zhuǎn)速適應(yīng)性系數(shù)Kn及兩

者的乘積一一總適應(yīng)系數(shù)K或總彈性系數(shù)U

Mp

〃,"=空線Memax最大扭矩MN標(biāo)定工況下

MeN

的扭矩

4=nN標(biāo)定轉(zhuǎn)速〃Memax最大扭矩對(duì)應(yīng)的

“Memax

轉(zhuǎn)速

扭矩適應(yīng)性系愈大，內(nèi)然機(jī)適應(yīng)外界阻力變化的能力愈強(qiáng)。對(duì)車輛可減少換檔的次

數(shù)，輕駕駛員的疲勞程度。轉(zhuǎn)速適應(yīng)系數(shù)愈大，工作愈穩(wěn)定，對(duì)車輛，可減少機(jī)械傳

動(dòng)變速的排檔數(shù)，從而簡(jiǎn)化傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。

（二）經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)

內(nèi)燃機(jī)的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)是指生產(chǎn)成本，運(yùn)轉(zhuǎn)中的消耗，（燃油.機(jī)油）以及維修費(fèi)用等，

這些通常都是以燃油消耗率和機(jī)油消耗率，特別是燃油消耗率作為內(nèi)燃機(jī)經(jīng)濟(jì)性的主要

指標(biāo)。

1、燃油消耗率

內(nèi)燃機(jī)的燃油消耗率是隨運(yùn)轉(zhuǎn)工況不同而變化的，一般常以標(biāo)定工況時(shí)每千瓦有效

功率每小時(shí)所消耗的燃油的克數(shù)作為衡量指標(biāo)。燃油消耗率，主要與內(nèi)燃機(jī)的工作過(guò)程,

燃燒室的結(jié)構(gòu)，以及機(jī)械效率等有關(guān)。

汽車、拖拉機(jī)、工程機(jī)械、汽油機(jī)的燃油消耗率一般在ge=265~340g/kw?h之間；

柴油機(jī)ge=215~270g/kw-h；農(nóng)用汽油機(jī)ge=270-400g/kw-h；柴油機(jī)

ge=220~260g/kw-ho

2、機(jī)油消耗率

內(nèi)燃機(jī)的機(jī)油消耗率是以內(nèi)燃機(jī)在標(biāo)定工況時(shí)，每千瓦時(shí)所消耗的機(jī)油量的克數(shù)來(lái)

表示。它與活塞的密封性以及軸承的設(shè)計(jì)有密切的關(guān)系。

內(nèi)燃機(jī)標(biāo)定工況下的機(jī)油消耗率為0.8~4g/kwh。

（三）緊湊性指標(biāo)

內(nèi)燃機(jī)的緊湊性指標(biāo)通常是指內(nèi)燃機(jī)的重量和外形尺寸指標(biāo)，它是評(píng)價(jià)內(nèi)燃機(jī)結(jié)構(gòu)

緊湊性和金屬材料利用程度的一個(gè)指標(biāo)。各種類型的內(nèi)燃機(jī)對(duì)重量和外形尺寸指標(biāo)的要

求不同：汽車內(nèi)燃機(jī)對(duì)重量和外形尺寸的要求是盡量小，而拖拉機(jī)、工程機(jī)械和一般農(nóng)用

機(jī)械內(nèi)燃機(jī)則可以稍大一些。

比重量（衡量?jī)?nèi)燃機(jī)重量的指標(biāo)）

G

g=—（kg/kw）

wNe

G：內(nèi)燃機(jī)凈重，即不包括燃油機(jī)油.冷卻水以及其它不裝在內(nèi)燃機(jī)本體

上的附屬設(shè)備重量。

汽車柴油機(jī)gw=1.5-3kg/kw,汽車汽油機(jī)gw=1-3kg/kw,拖拉機(jī)與工程機(jī)械柴

油機(jī)gw=4-5kg/kw,農(nóng)用柴油機(jī)gw=7.6kg/kw。

衡量?jī)?nèi)燃機(jī)外形尺寸的指標(biāo)：?jiǎn)挝惑w積功率N

Nv==（kw/m:i）V內(nèi)燃機(jī)外形體積

V

Nv=x--NLX--NLIC（kw/m：i）

VHVV

單位體積功率決定于升功率M、排量V”、外形體積V。

K稱為總布置緊湊系數(shù)。

要提高單位體積功率，除了必須提高升功率外，還應(yīng)該盡量提高總體布置結(jié)構(gòu)的緊

湊性，內(nèi)燃機(jī)的結(jié)構(gòu)緊湊性，除了與內(nèi)燃機(jī)主要機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的布置方案直接有關(guān)外，并與

附件的大小和布置有很大的關(guān)系，所以設(shè)計(jì)時(shí)不僅要注意內(nèi)燃機(jī)主要機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)緊湊

性，還應(yīng)該注意研制結(jié)構(gòu)尺寸小而性能好的附件。

單位體積功率對(duì)一般內(nèi)燃機(jī)的設(shè)計(jì)不是十分重要。

（四）可靠性與耐久性指標(biāo)

內(nèi)燃機(jī)的可靠性是指內(nèi)燃機(jī)在設(shè)計(jì)規(guī)定的使用條件下，具有持續(xù)工作，不致因故障

而影響內(nèi)燃機(jī)正常工作的能力。在我國(guó)，可靠性指標(biāo)通常是以在保證期內(nèi)（有的稱為險(xiǎn)

期），不停車故障次數(shù)，停車故障次數(shù)，以及更換零件和非主要零件的數(shù)目來(lái)表示。

主要零件是指：氣缸蓋、活塞、活塞環(huán)、活塞銷、連桿、連桿軸瓦、連桿螺桿、曲

軸、機(jī)體、曲軸箱、凸輪軸、進(jìn)排氣門、氣門彈簧、搖臂、調(diào)速?gòu)椈?、調(diào)速飛錘、銷子,

高壓泵凸輪軸與柱塞精密偶件、出油閥偶件、機(jī)油泵、齒輪、驅(qū)動(dòng)輪、增壓器等。

汽車、拖拉機(jī)、工程機(jī)械內(nèi)燃機(jī)的保證期一般在1500~2000小時(shí)，農(nóng)用柴油機(jī)的保

證期為出廠后一年內(nèi)保證使用1500小時(shí)，汽油機(jī)為500小時(shí)。

汽車、拖拉機(jī)、工程機(jī)械和農(nóng)用內(nèi)燃機(jī)在保證期內(nèi)不便換主要零件。

根據(jù)可靠性理論，對(duì)內(nèi)燃機(jī)這類可修復(fù)產(chǎn)品，通常采用可靠度、準(zhǔn)確度、有效度、故

障率、修復(fù)率、平均故障間隔式平均無(wú)故障時(shí)間，平均修復(fù)時(shí)間，可靠壽命，使用壽命

等作為衡量可靠性的指標(biāo)。但目前一般還只采用保證期中的故障情況，以及使用壽命作

為衡量?jī)?nèi)燃機(jī)可靠性指標(biāo)。并以使用壽命作為衡量?jī)?nèi)燃機(jī)耐久性的指標(biāo)。

使用壽命是指內(nèi)燃機(jī)從開(kāi)始使用，到第一次大修前累計(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)的小時(shí)數(shù)，式車輛行駛

的公里數(shù)。

載重汽車柴油機(jī)的使用壽命一般為（30~60）XIO,Km,（約7500"15000h）；工程機(jī)

械柴油機(jī)的使用壽命一般為6000^15000h,農(nóng)用柴油機(jī)的使用壽命為6000^8000ho

（五）適應(yīng)性指標(biāo)

內(nèi)燃機(jī)的適應(yīng)性指標(biāo)提指適應(yīng)不同地理?xiàng)l件，不同氣候條件的工作能力以及適應(yīng)多

種燃料的能力。

適應(yīng)不同地理?xiàng)l件的能力，通常是指內(nèi)燃機(jī)適應(yīng)高原工作的能力，適應(yīng)風(fēng)砂泥濘等

惡劣環(huán)境的能力，以及在傾斜路面運(yùn)轉(zhuǎn)所能達(dá)到的坡度等。汽車、拖拉機(jī)要求能在前、

后傾斜20°~30°側(cè)向傾斜20°左右的情況下正常工作。

適應(yīng)不同氣候的工作能力，是指內(nèi)燃機(jī)在高溫地區(qū)不會(huì)過(guò)熱，在高寒地區(qū)能夠迅速

起動(dòng)。汽車、拖拉機(jī)，工程機(jī)械內(nèi)燃機(jī)一般要求能夠在正負(fù)40°氣溫范圍內(nèi)良好地工作。

適合多種燃料的能力，是指內(nèi)燃機(jī)能夠使用柴油、汽油、煤油等不同燃料來(lái)工作。

（六）運(yùn)轉(zhuǎn)性能指標(biāo)

內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)性能指標(biāo)，主要是指操縱使用是否方便，運(yùn)轉(zhuǎn)是否平穩(wěn)，起動(dòng)性與加速

性的好壞等。

操縱使用方便，指使用人員不需要很特別的專門技能，即可容易地操作，而且維護(hù)

保養(yǎng)方便。

運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)是指內(nèi)燃機(jī)平衡良好，振動(dòng)小。

起動(dòng)性好，即指內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)風(fēng)速可靠，一般內(nèi)燃機(jī)要求在一5℃氣溫下不附加任何

輔助裝置就能順利起動(dòng)，而在更低的溫度下（低到-40℃）利用一些輔助裝置也能迅速

起動(dòng)。

內(nèi)燃機(jī)加速性的好壞，一般是以內(nèi)燃機(jī)從惰轉(zhuǎn)加速到全負(fù)荷的時(shí)間長(zhǎng)短來(lái)表示。車

用內(nèi)燃機(jī)要求愈短愈好。汽車、拖拉機(jī)、工程機(jī)械內(nèi)燃機(jī)一般為5~10s。

（七）低公害指標(biāo)一一人類環(huán)境保護(hù)對(duì)內(nèi)燃機(jī)的要求

低公害指標(biāo)，是指噪聲與排氣污染。

噪聲對(duì)人體有害。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織（ISO）提出，為保護(hù)聽(tīng)力，每天工作8h,允許噪

聲為90dB。工作時(shí)間減少一半，允許值可提高5dB。在任何情況下，不允許超過(guò)115dB。

內(nèi)燃機(jī)噪聲一般為85~110dB,通常汽油機(jī)噪聲較柴油機(jī)低。規(guī)定汽車噪聲的允許值，不

超過(guò)90dB。嚴(yán)格一些的國(guó)家，規(guī)定不超過(guò)75dB或80dB。

為防止大氣污染，很多國(guó)家對(duì)汽車內(nèi)燃機(jī)排放出的廢氣中的有害成份都有明確限

制。我國(guó)汽車內(nèi)燃機(jī)排放標(biāo)準(zhǔn)，已于1980年開(kāi)始進(jìn)行，主要制訂了《汽油機(jī)點(diǎn)速時(shí)，

Co,HC排放濃度限值》、《柴油機(jī)自由加速煙度排放》、《汽車柴油機(jī)全負(fù)荷排放》和《汽

車柴油機(jī)全負(fù)荷煙度排放》等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

三、內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)工作中的“三化”

內(nèi)燃機(jī)的產(chǎn)品系列化，零部件通用化，零件設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化統(tǒng)稱為內(nèi)燃機(jī)和設(shè)計(jì)的''三

化內(nèi)燃機(jī)的“三化”是屬于產(chǎn)品質(zhì)量管理問(wèn)題。它對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本,

發(fā)展新產(chǎn)品，合理組織企業(yè)生產(chǎn)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，便于使用，維修和配件供應(yīng)。零件

互換等都是具有重要的作用。

（一）產(chǎn)品系列化

內(nèi)燃機(jī)的系列化是指以極少的基本規(guī)格尺寸，（一般以氣缸直徑和沖程）為內(nèi)燃機(jī)

通過(guò)改變氣缸數(shù)目及其排列形式、增壓度、轉(zhuǎn)速、燃料、零件材料或增加若干附件等方

法來(lái)擴(kuò)大其功率范圍，改變其輪廓尺寸等。發(fā)展品種繁多變型，同一系列的內(nèi)燃機(jī)要求

主要結(jié)構(gòu)相同，主要零件盡可能通用，易損件要能互換，否則不能稱為同一系列的內(nèi)燃

機(jī)。

以135系列柴油機(jī)為例，在135基本型的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了48種型號(hào)柴油機(jī)成批生產(chǎn)。

其中基本型4種，基本型增壓3種，專用4種，工程機(jī)械9種，船舶主輔機(jī)13種，農(nóng)

用排灌動(dòng)力6種，電站動(dòng)力5種，柴油發(fā)電機(jī)組4種。功率范圍從29?300KW。

（二）零部件通用化

零部件通用化是指一系列的機(jī)型中，各機(jī)型的零部件能夠互換通用并盡量要用標(biāo)準(zhǔn)

件，不同類別的柴油機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)也要考慮某些零部件在可能的情況下盡量與別系列的機(jī)

型可以相互通用，如：起動(dòng)機(jī)，發(fā)電機(jī)，高壓油泵，機(jī)油泵'化油器，機(jī)油濾清器，煤

油濾清器，空氣濾清器，水箱，風(fēng)扇等。

表征內(nèi)燃機(jī)系列產(chǎn)品的通用化程度：

通用零件數(shù)

零件通用化系數(shù)=

總零件數(shù)（不包括標(biāo)準(zhǔn)件）

通用零件品種數(shù)

零件品種通用化系數(shù)=

總零件品種數(shù)（不包括標(biāo)準(zhǔn)件）

通用零件數(shù)+標(biāo)準(zhǔn)件數(shù)

總通化系數(shù)=

總零件數(shù)（包括標(biāo)準(zhǔn)件）

以135為例，2135G,4135G,12V135G總通用化系數(shù)分別達(dá)到90.9%,95.5%,75.9%。

（三）零件設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化

零件設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化是指在進(jìn)行零部件設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和部標(biāo)準(zhǔn)式廠標(biāo)

來(lái)決定零部件的尺寸，結(jié)構(gòu)，材料，技術(shù)條件等。并按照標(biāo)準(zhǔn)繪制零件圖，部件圖。遵

照國(guó)家規(guī)定的使用名詞和術(shù)語(yǔ)等。

第二節(jié)內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)的一般程序和方法

一、內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)的一般程序

內(nèi)燃機(jī)的種類繁多，其主要設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)指標(biāo)及生產(chǎn)批量等相差懸殊，因此具體

的設(shè)計(jì)試制過(guò)程也各不一樣，對(duì)于批量生產(chǎn)的新型內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)試制的主要過(guò)程，大體為

四個(gè)階段。

（一）方案調(diào)查和擬定技術(shù)任務(wù)書(shū)階段

接受新產(chǎn)品設(shè)計(jì)任務(wù)后，進(jìn)行廣泛的調(diào)查研究并收集有關(guān)資料，其內(nèi)容如下：

1、調(diào)查使用和生產(chǎn)單位，廣泛聽(tīng)取他們對(duì)內(nèi)燃機(jī)性能操作使用，維護(hù)保養(yǎng)等方面

的意見(jiàn)，經(jīng)驗(yàn)和要求。

2、調(diào)查生產(chǎn)單位的工藝條件，技術(shù)水平和設(shè)備情況，使新產(chǎn)品設(shè)計(jì)能符合生產(chǎn)實(shí)

際。

3、廣泛收集國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品的性能參數(shù)，結(jié)構(gòu)方案，材料，工藝水平，以及產(chǎn)品

發(fā)展和生產(chǎn)過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，必要時(shí)可選擇適當(dāng)內(nèi)燃機(jī)作為設(shè)計(jì)原準(zhǔn)機(jī)（即可參考

內(nèi)燃機(jī)）。

在調(diào)查研究收集資料的基礎(chǔ)上，可擬定技術(shù)任務(wù)書(shū)。技術(shù)任務(wù)書(shū)的內(nèi)容，由于具