内容发布更新时间 : 2025/1/22 6:36:00星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

一． 如何提高发动机的动力性

平均有效压力pe：是标志发动机工作循环的有效性和制造完善性的指标之一

(非增压)

（增压）

Pa：单位气缸工作容积所作的指示功，反映发动机工作循环的热功转换的有效程度和气缸工作容积的利用效率

因此，提高pe必须： 提高ηV：

a. 合理设计进气系统，尤其是进气道，以减小进气阻力，提高充量系数

b. 合理的配气机构和配气定时：加大进气门直径，采用顶置式凸轮轴，增加气门数、完善凸轮外形、最佳气门重叠角

c. 汽油机采用多腔化油器、多个化油器、汽油喷射，以减小进气阻力，并兼顾各工况性能

d. 降低排气系统阻力，采用可变进排气系统（利用其中的动态效应）等 提高ηi：

a. 对于汽油机适当提高压缩比 b. 改善燃烧过程 提高ηm：

减少活塞环数目；选择适当的润滑油；保持发动机的最佳热状态；提高加工精度和表面质量；合理设计活塞形 状；减少附件功率损失

提高γs：

具体措施即增压，是提高pe主要措施，对柴油机一般可提高30—40%，增压中冷可提高50—70%，而成本只增加8—10%，发动机质量增大3—5%；对于汽油机，化油器式仅用于高原恢复功率（海拔每增加1000m，功率下降10%）。现代四冲程增压柴油机pe最高可达3.2Mpa，车用机上达到1.4—1.8Mpa

二：活塞速度的影响

活塞平均速度Cm=Sn/30, Cm上升，则①机械负荷上升；②热负荷上升；

③进排气阻力增加，充气系数ηv下降（应加大气门或增加气门数目） ；④摩擦加剧，磨损加快，机械效率下降，燃油耗率上升，寿命下降。

但Cm过小，对提高发动机功率不利，对提高升功率不利。对于柴油机，Cm选择要顾及混合气形成与燃烧的限制；对于汽油机，Cm的选择与进气系统有关

三、活塞速度和加速度什么时候最大

3.1、活塞速度：

sin(???)v?R? （精确式）

cos? v ? R ? (sin ? ? ? sin ) （近似式） 2?2

活塞最大速度 ?R?sin???R?sin2??v?v2III ?vmax?R?(sin?vmax?sin2?vmax) 2最大速度时曲轴转角

?1?2??arccos1?8??1 vmax?4????

由活塞速度精确式，近似取cosβ=1，在近似估计时，可认为最大速度出现在α+β=90o时，即连杆中心线与曲柄成直角位置，此时

L1cos???

222L?R1??

1 vmax?R??R?1??2cos?

??活塞平均速度

3.2．活塞加速度

由近似式可得出活塞加速度的最大值和最小值：

① 当λ<1/4时，α=0o时活塞正向最大加速度 a max ? R ? 2 ? ? ) （极大值） (1 α=180o时活塞负向最大加速度 a min ? R ? 2( ? 1 ? ? ) （极小值） ② 当λ>1/4时，α=0o时活塞正向最大加速度 a max ? ( 1 ? ? ) （极大值） R ? 1 时活塞负向最大加速度

2??arccos(?

4?)amin??R?2?????1?8???（极小值，在180o—360o范围内还有一个）α=180o时活塞的加速度已不是最大负向加速度 a ? R ? 2( ? ? ) （极大值） ? 1min对于中低速柴油机其连杆较长，λ小于1/4，活塞加速度在360o范围内只有两个极值；对

于高速内燃机，λ一般大于1/4，活塞加速度在360o范围内有四个极值

四、连杆运动形式和质量换算

连杆在摆动平面内的运动是随活塞的往复运动和绕活塞销的摆动的复合运动。

五、采用偏心曲柄连杆机构的作用和原因

1、采用偏心曲柄连杆机构的原因

凡是曲轴回转中心线或者活塞销中心线不与气缸中心线相交的曲柄连杆机构都是偏心机构。根据偏心方向的不同，分为正偏心机构和负偏心机构。正偏心机构（如图a、图b所示）在活塞下行时连杆摆角较小，使得作功行程中活塞侧推力有所减小。

负偏心机构广泛应用于车用汽油机中，目的是减轻活塞对气缸壁的敲击，降低运转噪声。 正偏心机构多用于柴油机，目的是改善散热，减轻主推力边的热负荷，使顶环隙整个圆周上不积碳。

六、偏心曲柄连杆机构受力分析

气体作用力 惯性力 作用在曲柄连杆 重力

机构上的作用力 负荷的反作用扭矩及机构的支撑反力 机构相对运动的摩擦力

七、曲柄连杆机构的换算质量

曲柄连杆机构加速度有往复运动加速度和离心运动加速度两种，计算两种加速度引起的惯性力需将整个曲柄连杆机构的质量分别换算成往复运动质量和离心运动质量。 1、 活塞组质量mp：含活塞、活塞环、活塞销质量 2、 曲柄换算质量mk： ?m?m?2mkz? R 式中 mz—曲柄销部分质量；mω—单个曲柄臂不平衡质量； ρ—曲柄臂不平衡质量质

心到曲轴回转中心距离 3、 连杆组换算质量

常采用的方法为二质量替代系统：用集中在小头处的换算质量mCA和集中在大头处的质量mCB来代替连杆的实际质量。换算的原则是： ① 换算系统两质量之和等于原连杆的质量mC,即 mCA+mCB=mC

② 换算系统的质心与原连杆质心重合，即 mCAlA=mCBlB

lA：连杆质心至连杆小头中心距离 lB：连杆质心至连杆大头中心距离 由上述两个条件得

L?lAL?lBlAmCA?mC m?m?mCBCCLLL

对于有的高速发动机还须满足一个条件：

22③ 两个换算质量对连杆质心的转动惯量之和等于原来连杆的转动惯量，即 mCAlA?mCBlB? 式中IC为原连杆的转动惯量。但采用二质量替代系统时，在连杆摆动角加速度下的惯性力矩要偏大 ΔMC=[（mCAlA2+mCBlB2）-IC]ε

IC