指导教师签名年月日。
交通与汽车工程学院。
课程名称发动机设计总体课程设计。
课程**106015869
题目491汽油机总体设计。
年级/专业/班： 2012/热能与动力工程(汽车发动机)/3班
学生姓名杨壮。
学号312012
开题时间： 2015 年 6 月 15 日。
完成时间： 2015 年 6 月 26 日。
课程设计成绩：
指导教师签名年月日。
目录。摘要1
1 引言。2 491汽油机额定工况工作过程计算。
3 结论。致谢。
参考文献。所有的均为1.5倍行距，未具体指明使用字体的均为小四宋体，以下同）
摘要（小三楷体_gb2312加粗，居中）
近年来，我国的发动机行业飞速发展。汽车已经成为了人们生活中必不可少的交通工具， 随着汽车行业的飞速发展，各种各样的的汽车涌入人们的视野当中，而汽车最重要的部分——发动机也随着时代的变化而不断更新。所以对发动机的研究是必不可少的。
本次课程设计绘制的491汽油机是由上个世纪70年代丰田公司开发的4y机型为原型的4缸汽油机。通过对491汽油机的分析研究，绘制了491汽油机总成纵剖面图。并就491汽油机的设计参数进行工作过程计算，绘制其工作过程的p—v图。
并对491汽油机的整体布局，曲轴连杆机构中各部件的所选关系值都做了参考，最终选择了合理的布局和数值。（小四楷体_gb2312）
关键词： 汽油机，（小四楷体_gb2312）
1引言（小三黑体）
1.1国内外内燃机研究现状 （四号黑体）
近20年来，面对世界石油资源日趋枯竭给社会发展带来的压力，而汽车的保有量却日渐变多，故使发动机的的革新和研究方向多趋近于节能与减排的方向。世界汽车界不停的在寻找世界****可持续发展的解决办法。
柴油机现在不仅显示货车和客车上使用，轿车使用柴油机的比例也相当大。柴油机主要存在的问题是氮氧化物和黑色的碳烟。现在柴油机采用的新技术与发展趋势主要有排气再循环（egr）与增压中冷等一些高新技术。
增压中冷技术是采用涡轮增压增加柴油机的空气量，提高燃烧过量空气系数，可以降低排气烟度和pm排放及燃油消耗。此外，涡轮前排气旁通阀的应用，不仅能降低pm和co的排放，还可以改善涡轮增压柴油机的瞬态性能和低速扭矩。而egr技术的工作原理是将少量废气引入汽缸内，废气中的水蒸气与co2的热容量较大，能使燃烧过程的着火延迟期增加，燃烧速率变慢，燃烧温度下降，破坏nox的生成条件，可以使柴油机的nox排放降低。
而对汽油机来说，现在国内已经有自主开发小功率汽油机的能力，而国外已经有混合动力与涡轮增压的汽油机了。现在汽油机的新技术有vvt和汽油机直喷（gdi）技术。vvt技术是通过控制汽油门的开闭，在不同工况下气门开闭的时机达到最佳，使汽油机的动力性、经济性和排放品质达到最佳。
而gdi技术就是通过高压供油系统将汽油直接喷到燃烧室与空气混合、燃烧。gdi技术能有效降低未燃碳氢化合物的排放，能更为精确的控制每个循环空气与燃油的比例，容易实现分层燃烧。（小四号宋体）
1.2任务与分析 （四号黑体）
1.2.1热计算。
1） 目的。
促进学生复习和总结已学知识，提高发动机工作过程中热力参数与结构之间的关系；熟悉各参数对发动机工作指标的影响，结合对各参考发动机及其工况的分析，培养学生的分析能力，从而达到能正确选择参数的目的。
1）掌握了不同参数的选取、确定，掌握了过量空气系数：α，最高燃烧压力：pz，热量利用系数：
ξz，残余废气系数：γ，排气中点温度：tr，示功图丰满系数：
φi，机械效率：ηm，等参数对计算结果的影响和变化规律。
2)学生对发动机的工作过程的各个过程相互的影响有一个清晰的认识，了解了汽油机与柴油机工作过程计算的差异。通过p-v图的绘制，使学生掌握了如何利用示功图进行发动机的工作过程分析。掌握了汽油机、柴油机在同一工作过程的不同的曲线的变化趋势。
3)由于要求计算过程必须采用vb编程进行，因此，使学生更进一步了解如何使用计算机，进行具体的设计计算工作，更进一步熟悉计算机编程。
1.2.2纵、横剖面图。
1）训练的目的。
绘制发动机纵横剖面图，在课程设计中占很重要的地位。设计的发动机是否合理？能否达到热计算中所确定的参数指标？
都将在图上得到不同程度的反映，同时它还能表达所设计发动机的结构特点，零部件的主要形状，相互关系，附件的布置和各系统、机构的安排。通过绘制发动机纵、横剖面图，能培养学生的识图和绘图能力，以及对已学知识的综合运用能力，为毕业设计奠定一定的基础。要求学生对发动机结构形式，设计指标进行深入全面的了解，作出分析评价，将其优点应用到设计的发动机上，并认真负责地对待自己画的每一条线，和贯彻有关国家标准。
2）训练效果分析。
491汽油机从结构上来讲，是最简单的发动机，通过491汽油机纵横剖面图绘制的训练，使学生全都掌握了：
1） 发动机的基本结构，零部件的主要形状，相互关系，附件的布置和各系统、机构的安排。
2） 通过绘制发动机纵、横剖面图，培养了学生的识图和绘图能力，以及对已学知识的综合运用能力，为毕业设计奠定一定的基础。
3） 学生对发动机结构形式，设计指标进行了深入全面的了解，作出分析评价，将其优点应用到设计的发动机上，并认真负责地对待自己画的每一条线。
4） 熟悉了有关国家标准。
1.2.3 491汽油机结构分析及布置。
1）目的。1）通过491汽油机结构分析及布置，促使学生复习和掌握所学知识，进行工程师必备的基本功训练。
2）培养和锻炼学生设计、绘图、分析和计算能力。
2）训练效果分析。
通过对491汽油机结构分析及布置，使学生掌握了：
（1）如何分析和布置发动机总体结构。
2）如何确定设计要求，建立完整的发动机总体设计步骤、思维。
1.2.4发动机课程设计说明书编制。
按《西华大学本科课程设计说明书规范化要求》的格式要求进行撰写，通过训练，使学生们掌握了：
1)设计说明书的编制格式，为毕业设计打下基础。
2)对整个发动机设计课程设计的工作内容进行总结，训练学生收集资料，分析资料，利用资料，组织资料的能力。
3)训练文字编辑能力。
2 491汽油机额定工况工作过程计算（小三黑体。
表2-1 491汽油机性能参数（宋小四）
2.1 已知条件（四号黑体）
内容) （小四号宋体）
2.2参数选择……（四号黑体）
过量空气系数：α=0.9 ,最高燃烧压力：
pz ,热量利用系数 ：，残余废气系数：γ=0.
086，排气中点温度：tr=1050k，示功图丰满系数：φi=0.
96，机械效率：ηm=0.83。
（小四号宋体）
2.3 491汽油机额定工况工作过程计算（四号黑体）
内容)（宋小四）
2.3.1 进气冲程（小四号黑体）
进气终点压力：pa=0.8p0=0.8bar
进气终点温度：ta=
宋小四）2.3.2 压缩冲程（小四号黑体）
(内容) （小四号宋体）
3 491汽油机结构分析及总体布置（小三黑体）
3.1 供油系统（四号黑体）
（小四号宋体）
3.2 配气系统（四号黑体）
汽油机的配气系统包括气门组和气门传动组零件组成。它的功用是按照发动机每一汽缸内进行的工作循环和发火次序要求，定时的开启和关闭进、排气门，使新鲜充量及时进入汽缸，而废气及时从汽缸排除。,配气机构可以从不同角度分类，气门的布置形式有凸轮轴下置式、凸轮轴中置式和凸轮轴上置式。
按曲轴和凸轮轴的传动方式可分为齿轮传动式、链传动式和带传动式。按汽缸气门数目分可分为二气门式、四气门式和五气门式等。
气门组。按气门的布置形式气门主要有气门顶置式和气门侧置式。本方案采用的是气门顶置式配气机构。
本发动机都采用每缸两个气门，即一个进气门一个排气门的结构。在条件允许下，应尽量加大进气门的直径，可以改善换气，气门的材料必须具有足够的刚度、强度、耐热，良好的导热性和耐磨耐腐蚀的能力。
气门座与气门头部密封锥面配合密封汽缸，气门头部的热量也经过气门座外传。而气门弹簧的作用在于保证气门回位。气门弹簧多为圆柱形螺旋弹簧，它的一端支撑在汽缸盖上，另一端靠在气门杆尾端的弹簧座上，弹簧座用锁片固定在气门杆的尾端。
气门传动组。
1)凸轮轴凸轮轴的材料。
用45钢模锻造而成。凸轮轴各轴颈的工作表面要经过热处理后精磨，以改善凸轮轴的耐磨性。
凸轮轴布置方式。
凸轮轴下置主要缺点是气门和凸轮轴相距较远，因而气门传动另件较多，结构较复杂，发动机高度也有所增加。但凸轮轴离曲轴较近，因而凸轮轴的驱动较简单，安装调整容易；气门与气门导管几乎不受侧压力；适宜系列化。
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