1、 內燃機設計的一般流程：一、計畫階段 1.確定任務2.
組織設計組3.調查研究4. 確定基本效能引數和結構形式。
5．擬訂設計任務書。二、設計實施階段 1. 內燃機總布置設計，三維實體造型和虛擬裝配、確定主要零部件的允許運動尺寸、結構方案、外形圖。
2. 按照企業標準編制零部件圖紙目錄。3.
部件三維圖細緻設計、零部件工作圖、縱橫剖面圖。三、檢驗階段1.試製多缸機樣機2.
多缸機試驗（磨合、調整、效能試驗、耐久試驗、可靠性試驗、配套試驗和擴大使用者試驗）四、改進與處理階段a. 樣機鑑定. b.
小批量生產c.內燃機設計的「三化」，「三化」可以提高產品的質量、減少設計成本、組織專業化生產、提高勞動生產率、便於使用、維修和配件**。
2、 動力性指標：功率式中 pme— 平均有效壓力（mpa），vm—活塞平均速度（m/s），vh—氣缸排量(l)，z—氣缸數，n – 轉速（r/min），d—氣缸直徑（mm），τ—衝程數，四衝程τ=4，二沖程τ=2。 可見，有效功率pe受到上面各引數的影響。
在設計轉速和結構引數基本確定下來之後，影響有效功率的主要引數就是平均有效壓力。
3、 轉速 n：n 增加對提高 pe有利，但是轉速增加後： ⑴ 慣性力，導致負荷增加，平衡、振動問題突出，噪音增加；⑵.
工作頻率增加——熱負荷增加；⑶. 摩擦損失增加，導致 ηm 下降、ge 公升高、磨損加劇，壽命縮短；⑷. 進排氣系統阻力增加 ，使ηv 變小；
4、 經濟性指標：降低 ge的措施： 提高 ηi 和ηm
5、 耐久性、可靠性指標 ：可靠性—在規定的運轉條件下，規定的時間內，具有持續工作，不會因為故障而影響正常運轉的能力。 耐久性—從開始使用起到大修期的時間。
6、 柴油機優點：燃料經濟性好；工作可靠性和耐久性好，因為沒有點火系統；可以通過增壓、擴缸來增加功率；防火安全性好，柴油揮發性差；co和hc的排放比汽油機少。
7、 汽油機優點：空氣利用率高，轉速高，因而公升功率高。化油器式的過量空氣係數α較高，在1.
1左右，電控噴射要求α=1；因為沒有柴油機噴油系統的精密偶件，製造成本低；低溫起動性、加速性好，噪音低；由於公升功率高，最高燃燒壓力低，所以結構輕巧，比質量小（一般只有柴油機的一半重量）；不冒黑煙，顆粒排放少。目前來講，柴油機的優點就是汽油機的缺點，反之亦然。
8、 提高平均有效壓力pme的途徑： 1.↑ηv , 採用合理的進氣系統，合理的配氣機構（相位、型線、多氣門）2.
↑ηi , ↑ε， ↓傳熱損失（絕熱活塞、絕熱氣缸），加強燃燒室密封。3.↑ηm ，減小配合間隙，選擇摩擦材料，提高工藝水平。
9、 活塞平均速度vm↑的***是：1．摩擦損失增加，導致熱負荷增加、機油承載能力下降、發動機壽命降低。2．慣性力增加，導致機械負荷和機械振動加劇、機械效率降低。
3．進排氣流速增加，導致進氣阻力增加、充氣效率ηv下降。
10、中心曲柄連桿機構的運動規律
活塞的運動可以用三角函式組成的復諧函式表示，既活塞的運動是復諧運動。
11、活塞運動規律的分析與用途①活塞位移用於示功圖轉換，氣門干涉校驗 ，動力計算。②活塞速度用於計算平均速度vm(=)，判斷強化程度、計算功率計算最大速度vmax,評價氣缸的磨損程度。③ 活塞加速度用於計算往復慣性力的大小和變化，進行動力計算。
12、曲柄連桿機構中的作用力分為：①氣壓力fg②慣性力往(復慣性力fj、旋轉慣性力fr）③合成力
13、往復慣性力的性質：a. fj與a 的變化規律相同，兩者相差乙個常數mj，方向相反。
b.可以用旋轉向量法確定fjⅰ和fjⅱ的大小、方向，用來判斷往復慣性力作用性質。c.
fjⅰ和fjⅱ 始終沿著氣缸軸線作用。d. 往復慣性力總是存在。
所以由fj產生的單缸扭矩、翻倒力矩和自由力總是存在。但是曲軸一轉內，翻轉力矩之和、自由力矩之和為零。
14、旋轉慣性力fr是離心力，方向沿曲柄半徑方向向外。
15、多缸機扭矩（動力計算），多缸機曲柄圖。合成扭矩計算。
第一主軸頸所受扭矩 m0,1=0第二主軸頸所受扭矩 m1,2=m1(α)第三主軸頸所受扭矩 m2,3= m1,2+m1（α＋240）第四主軸頸所受扭矩 m3,4= m2,3+ m1（α＋480）第五主軸頸所受扭矩 m4,5= m3,4+ m1（α＋120）第六主軸頸所受扭矩 m5,6= m4,5+ m1（α＋600）第七主軸頸所受扭矩 m6,7= m5,6+ m1（α＋360）
16、平衡：當內燃機在穩定工況運轉時如果傳給支承的作用力的大小和方向均不隨時間而變化，則我們就稱比內燃機是平衡的。實際上這種情況不存在。
17、內燃機振動的原因：工作過程的週期性：發動機扭矩是週期性變化的。機件運動的週期性：旋轉慣性力、往復慣性力是週期性變化的。
18、不平衡的危害：引起車輛的振動，影響乘員的舒適性、駕駛的平順性。固定式內燃機的振動，會縮短基礎或建築物的壽命。
產生振動噪音、消耗能量、降低機器的總效率。引起緊固連線件的鬆動或過載、引起相關儀器和裝置的異常損壞。
19、研究平衡方法主要包括1．解析法：任取乙個座標系，求各力和力矩在該座標系中的投影之和。若∑p＝0，∑m＝0，則該力系是平衡的，反之不平衡2．**法：
作力和力矩多邊形，如多邊形封閉則力系是平衡，反之不平衡。20、作圖處理，平衡振源。見38。
21、扭振的基本概念。 扭振：使曲軸各軸段間發生週期性相互扭轉的振動。
現象：① 發動機在某一轉速下發生劇烈抖動，噪音增加，磨損增加，油耗增加，功率下降，嚴重時發生曲軸扭斷。② 動機偏離該轉速時，上述現象消失 。
原因：①曲軸系統由具有一定彈性和慣性的材料組成，本身具有一定的固有頻率。②系統上作用有大小和方向呈週期性變化的干擾力矩。
③干擾力矩的變化頻率與系統固有頻率合拍時，系統產生共振。研究目的：通過計算找出臨界轉速、振幅、扭振應力，決定是否採取減振措施，或避開臨界轉速。
扭振當量系統的組成：根據動力學等效原則，將當量轉動慣量布置在實際軸有集中質量的地方；當量軸段剛度與實際軸段剛度等效，但沒有質量。
22、如何消除扭振：一、使曲軸轉速遠離臨界轉速，更要避開標定轉速
二、改變曲軸的固有頻率1.提高曲軸剛度c。① 增加主軸頸直徑；② 曲軸長度；③ 提高重疊度。
2. 減小轉動慣量 ① 空心曲軸；② 降低平衡重質量；③ 降低皮帶輪、飛輪質量。三、提高軸系的阻尼：
主要靠材料
四、改變激振強度
五、減振裝置－減小振幅的輔助裝置1. 阻尼式減振器增大機械摩擦、分子摩擦阻尼，吸收振動能量，減少振幅。但消耗一部分有性能量。
2. 動力減振器 3. 複合式減振器。
23、計算和分析扭轉共振的三個條件： nk 在發動機工作轉速範圍內；1/2≤k≤18，k值太大，很小；一般只考慮前幾階固有頻率。 24、作用在發動機上的單缸扭矩是週期函式，
上述過程稱為簡諧分析，也叫做傅利葉變換。故對於四衝程發動機，扭矩的簡諧分析表示式為
25、配氣機構：氣門的通過能力評價：1. 時間斷面2. 平均通過斷面3. 時間斷面豐滿係數4. 比時間斷面5．凸輪型線豐滿係數
26、平底挺柱的運動規律速度三角形與△aob相似又∵
∴偏心距e等於挺柱的幾何速度設計時平底挺柱的底面半徑要大於emax，即大於由得
27、緩衝段設計設定緩衝段的必要性 a. 由於氣門間隙l0(mm)的存在，使得氣門實際開啟時刻晚於挺柱動作時刻。b.
由於彈簧預緊力p0(n)的存在，使得機構在一開始要產生壓縮彈性變形，等到彈性變形力克服了氣門彈簧預緊力之後，氣門才能開始運動。c. 由於缸內氣壓力的存在，尤其是排氣門，氣缸壓力的作用與氣門彈簧預緊力的作用相同，都是阻止氣門開啟，使氣門晚開。
28、凸輪型線動力修正設計時先選定理想的氣門公升程曲線，然後再求當量挺柱公升程。氣門公升程y必須4階導數以上連續。如果氣門公升程曲線是高次多項式，稱為多項動力凸輪。
當量挺柱公升程
29、凸輪軸基本結構引數 ：異缸同名凸輪夾角，同缸異名凸輪夾角，φ＝a/2 a—發火間隔角
凸輪與曲軸位置的確定：當活塞位於壓縮上止點時，進排氣凸輪相對於挺柱中心線的夾角這是確定凸輪軸與曲軸相對工作位置，即正時位置所必須掌握的
30、曲軸的工作情況、材料選擇：工作條件：週期變化的力、力矩共同作用，即受彎曲又受扭轉，承受交變疲勞載荷，重點是彎曲載荷。
曲軸的破壞80％是彎曲疲勞破壞。形狀複雜，應力集中嚴重。軸徑比壓大，摩擦磨損嚴重。
設計要求：有足夠的耐疲勞強度，有足夠的承壓面積，軸頸表面要耐磨，儘量減少應力集中，剛度要好，變形小，否則惡化其它零件的工作條件。 30、材料正確選用：
中碳鋼（35＃，40＃，45＃），合金鋼，球墨鑄鐵。31、曲軸的損壞形式和強度計算方法。主要是彎曲疲勞破壞（80％）和扭轉疲勞破壞。
現在絕大部分採用有限元方法，極少採用簡支樑法。疲勞強度校核：曲軸圓角處和油孔處的應力集中嚴重，是校核的重點。
32、提高曲軸疲勞強度的結構措施和工藝措施。 結構措施：加大曲軸軸頸的重疊度a；2.
加大軸頸附近的過渡圓角；3. 採用空心曲軸；4. 開解除安裝槽；工藝措施：
1. 圓角滾壓強化2. 圓角淬火3.
噴丸強化處理4. 氮化處理
33、連桿組設計。工作情況：運動：
上下＋橫向擺動的復合運動；受力：基本上是週期性變化的拉壓載荷。設計要求：
足夠的耐疲勞強度，能夠承受很大的交變載荷；有足夠的剛度，保證軸承潤滑及其他磨損正常；盡量減輕重量。總原則：在盡可能輕巧的結構條件下，保證足夠的剛度和強度。
主要引數的選擇：1.連桿長度 l，l 的校核：
①β角最大時，連桿是否碰氣缸套②下止點時，平衡重是否碰活塞裙部。連桿長度精度應該在 2. 小頭孔經由活塞銷確定。
3. 連桿大頭孔由曲柄銷直徑和長度確定
34、連桿螺栓的設計。剛度匹配問題：
1. 預緊力f0作用後2. 在工作載荷作用動載係數統計資料
從上式可以看出，螺栓抗拉剛度c1增加，基本動載係數χ增加；即動載荷變大，疲勞應力變大。這從右圖也可以明顯看出來。剛度c1增加，意味著α角變大，這樣動載荷幅度增大。
連桿螺栓在設計時應首先滿足有足夠的抗拉強度，在預緊力和工作載荷下不產生塑性變形，而且要有足夠的耐疲勞載荷能力，沒有應力集中，採用細牙螺紋，螺栓剛度要小於被連線件剛度。 35、活塞的設計。設計要求：
熱強度好，導熱性好，熱膨脹係數小，減磨性好。形狀合理，吸熱少，散熱好，強度剛度好，應力集中小，與缸套有最佳的配合間隙。密封性好，摩擦損失小。
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