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1 发动机设计的准备工作 1

1.1 原始数据 1

1.1.1 功率和转速 1

1.1.2 主要用途 1

1.1.3 预计产量 2

1.1.4 应达到的技术水平 3

1.2 确定主要尺寸和结构型式 3

1.2.1 选择行程、缸径和缸数、行程缸径比的意义 3

1.2.2 确定气缸中心距 15

1.2.3 选择结构型式 16

1.3 设计准备工作的实例 17

2 发动机设计工作的步骤 20

3.1.1.1 单元曲柄连杆机构的惯性力 23

3.1.1 曲柄连杆机构的惯性力和质量平衡 23

3.1 曲柄连杆机构及其轴承 23

3 发动机零部件设计 23

3.1.1.2 曲柄连杆机构中不平衡惯性力的影响 26

3.1.1.3 质量平衡 26

3.1.2 气体力和扭矩 52

3.1.2.1 单元曲柄连杆机构的气体力及合成切向力 53

3.1.2.2 多缸发动机的切向力曲线 57

3.1.3 扭转振动 60

3.1.4 曲轴的受力情况、尺寸和结构设计 67

3.1.5 连杆的受力情况、尺寸和结构设计 95

3.1.6 活塞、活塞环、活塞销的受力情况、尺寸和结构设计 117

3.1.7 曲柄连杆机构轴承的受力情况、尺寸和结构设计 134

3.1.8 飞轮 152

3.2 机体、气缸和气缸盖 158

3.2.1 机体的受力情况、尺寸和结构设计 158

3.2.2.1 水冷发动机的气缸和气缸垫 182

3.2.2 气缸的受力情况、尺寸和结构设计 182

3.2.2.2 风冷式发动机的气缸和气缸垫 195

3.2.3 气缸盖的受力情况和结构设计 203

3.2.3.1 气汽盖的功用和受力情况 203

3.2.3.2 水冷发动机气缸盖的结构设计 203

3.2.3.3 风冷发动机气缸盖的结构设计 224

3.3 配气机构 233

3.3.1 概述 233

3.3.2 凸轮轴 236

3.3.3 挺柱、推杆、摇臂和气门 248

3.3.4 凸轮轴的传动方式和正时齿轮的布置 263

3.4 润滑系统 270

3.4.1 机油的供给与分配 270

3.4.2 机油的冷却 282

3.4.3 机油的滤清 289

3.5.1.1 冷却水循环及冷却系元件在发动机上的布置 293

3.5 冷却系统 293

3.5.1 水冷系统 293

3.5.1.2 冷却水泵的计算与结构设计 300

3.5.1.3 冷却水温的调节 307

3.5.2 风冷系统 310

3.5.2.1 导风罩 310

3.5.2.2 冷却风扇的计算与结构设计 317

3.5.2.3 发动机温度的调节 330

3.6 柴油机的燃料喷射和调节系统 333

3.6.1 喷油泵 333

3.6.1.1 喷油泵的功用 333

3.6.1.2 喷油泵的工作原理 333

3.6.1.3 喷油泵的结构型式 338

3.6.1.4 喷油泵的选择 341

3.6.1.5 喷油泵的安装与布置 344

3.6.1.6 喷油提前器 348

3.6.2 喷油嘴 352

3.6.3 喷油系统 354

3.6.4 调速器 360

3.6.4.1 柴油机转速的调节和调速器的型式 360

3.6.4.2 调速器的设计原则 365

3.6.4.3 调速器结构实例 366

3.7 汽油机的化油器 376

3.7.1 化油器的功用 376

3.7.2 化油器对于产生有害气体的影响 378

3.7.3 定喉管截面的化油器 379

3.7.3.1 定喉管截面化油器的一般结构，以节气门作为调节机构 379

3.7.3.2 燃料在化油器中的流动路线 381

3.7.3.3 燃料-空气混合气的形成和简单化油器的缺点 382

3.7.3.4 防止混合气变浓的补偿装置 383

3.7.3.5 怠速和“过渡”装置，加速泵 384

3.7.3.6 起动装置 387

3.7.3.7 全负荷时的加浓装置 389

3.7.3.8 滑行工况化油器的调整问题 389

3.7.3.9 分动(分级)化油器 389

3.7.4 化油器上的点火时刻调节装置，高海拔地区的低气压补偿装置，化油器的结冰现象 390

3.7.5 变喉管截面的化油器 391

3.7.5.1 滑阀式化油器 391

3.7.5.2 气动滑阀式CD型化油器 392

3.7.6 化油器至气缸之间的进气管 394

3.7.7 改善各缸混合气分配均匀性的措施 396

3.7.7.1 进气管设计的若干细节 396

3.7.7.2 化油器(一个或几个)，进气管和气缸之间的合理布置 397

3.7.7.3 进气管加热 398

3.8 柴油机增压 399

3.8.1 增压发动机在结构上的措施，排气总管和进气管 399

3.8.2 废气涡轮增压器的选用和布置 410

3.8.3 增压空气的冷却 416

4 发动机附件的安装、布置与动力输出 420

4.1 电起动装置 420

4.2 压缩空气起动装置 421

4.3 动力输出的可能方案 422

5 噪声问题 426

6 发动机结构实例 430

6.1 水冷发动机 430

6.1.1 西德戴姆勒-奔驰(Daimler-Benz)公司M116V型8缸汽油机 430

6.1.2 西德戴姆勒-奔驰公司OM615型直列4缸柴油机和M115型汽油机 433

6.1.3 英国泼金斯(Perkins)公司4.236系列直列4缸柴油机 437

6.1.4 美国凯特匹勒(Caterpillar)拖拉机公司3160V型8缸柴油机 442

6.1.5 英国莱兰(Leyland)发动机公司的缸盖和气缸一体式的“Fixed Head500”系列直列6缸柴油机 446

6.1.6 西德戴姆勒-奔驰公司OM403V型10缸柴油机 449

6.1.7 瑞典沙柏-斯堪尼亚(Saab-Scania)汽车公司DS14V型8缸柴油机 453

6.1.8 西德M.A.N公司D2858V型8缸柴油机 457

6.1.9 西德戴姆勒-奔驰公司OM355型直列6缸柴油机 464

6.1.10 西德克劳克莱-洪堡-道依兹(Klōckner-Humboldt-Deutz)公司B/F6M716型直列6缸柴油机 467

6.1.11 美国凯特匹勒(Caterpillar)拖拉机公司D348V型12缸柴油机 471

6.1.12 西德MTU公司(发动机-气轮机联合公司)MB6V331V型6缸柴油机 477

6.1.13 法国皮尔斯蒂克(Pielstik)公司16PA4-200V型 483

6.1.14 西德MTU公司MA16V956V型16缸柴油机 487

6.2 风冷发动机 491

6.2.1 西德哈兹(Hatz)公司E671型单缸柴油机 491

6.2.2 西德伏克斯瓦根(Volkswagen)公司3/1500型对置4缸汽油机 496

6.2.3 西德克劳克莱-洪堡-道依兹公司F4L912型直列4缸柴油机 499

6.2.4 西德克劳克莱-洪堡-道依兹公司F6L413V型6缸柴油机 503

7 常用符号表 510

8 参考文献 518

译后语 530