型柴油机毕业设计(论文).doc

本科毕业论文（设计） 摘要摘 要直列式双缸，气缸总排量2.078升。105系列柴油机以它卓越的燃油经济性及良好的操纵性，使它成为农业机械以及食品加工机械非常理想的动力选择。通过对2105型柴油机的实际循环热力计算以及动力计算，使我们更加了解其各项性能指标上的优点。本文是关于2105型柴油机的设计，其中包括进排气方式的设计、曲柄连杆机构的设计、气门机构设计、燃料供给系统设计、燃油喷射系统设计、冷却系统设计以及润滑系统设计。此外，还涉及到有关2105型柴油机合理的改进。关键词：2105型柴油机，设计，改进AbstractThe in-line block two cylinders and displacement 2.078 L. 105-type diesel engine is known for their splendid fuel economy and easy operation make is a well choice for the machine of agriculture and food production machine. Through the thermodynamics calculation and principle calculation make us know about its so many features. This article is about the design of the 2105 type diesel engine. It includes the design of valve arrangement, valve mechanisms, camshaft location, the fuel delivery system, fuel injection system, ignition type, and cooling system, lubrication system. The additional part is about the reasonable ways to improvement of the 2105 diesel engine. Key words: 2105 diesel engine, design, improvement 本科毕业论文（设计） 前言第一章 前 言1.1 研究目的和意义发动机研发人员始终在探索一条道路，即在设计领域里以折中路线为主导的思维方式来满足市场或用户对发动机近于苛刻、完美的要求。事实上，提高功率而降低油耗，以及近年来由于环境法规的完善对发动机排放问题的严格要求，使得发动机必须限制某些排放物的含量（如CO2、HC、NOX等）。这两方面问题在逻辑上本身就是一对矛盾，而要提高升功率但又不能增加气缸数，这似乎是不太可能的事情。众所周知，在某些场合下，一款排量较小，油耗低，使用轻便的柴油机可以满足不同程度的要求。双缸、水冷、排量2.078升的2105型柴油机正是其中的一类。它12小时有效功率为24马力，185克/马力小时 的耗油率，仅有235公斤重的质量，这使它应用的场合相当广泛，它不仅是轻型运输车辆、农业机械理想的动力选择，还可以用于轻型船只，拖网等，特别是作为野外作业发动机的动力源，以它的转速范围和出色的燃油经济性，在市场中是非常有竞争力的，从它的升功率近似于12KW/L来看，它甚至于高出某些4缸机。它的多种起动方式，如应急时的人工起动可以使其在某些极其恶劣的环境中工作，这一点就非常重要。在性能的提升与工作的可靠性上，2105型柴油机更偏重于后者。这一品质尤其适合于在某些技术，维护管理并不是很完善的环境（如偏远山区），工作的可靠性就显得极为重要了。经过热力计算以及多次的运转实验得到的数据来看，2105型柴油机得燃烧峰值温度为1790，这在小型机中属于中等偏下的，除了较低的热负荷外，对NOX的形成起到关键性作用。设计人员从没有停止过对已有机型的创新性改造，2105型柴油机同样也有许多改进的空间，如考虑到极寒的环境下（以我国地域中所能达到的最低温度- 40）工作，2105型柴油机还选装了点火预热装置（后文将具体论述），考虑到应用场合，还可以有多种空气滤请设备的不同配置。总而言之，我们将尽其所能的使2105型柴油机的性能不断提升以适应更广泛的空间。1.2 国内外研究现状近百年来，我国内燃机工业取得了长足的进步，截止2001年底，我国内燃机总产量已达2.5亿KW，品种、数量与质量可满足国民经济日益增长的需求。但与国际先进水平相比，在性能、质量可靠性以及自主开发能力方面还有很大差距。随着汽车保有量的增加，为控制其排放对环境的污染，我国从2000年起实施欧洲排放标准，从而有力推动了我国装有三效催化转化器的电控喷射汽油机以及采用多气门、增压、排气再循环、高压喷射与排气后处理技术的柴油机的发展。现如今，我国已对车用压燃式发动机实施欧洲标准，到2010年我国排放标准将与国际接轨。为减少内燃机对日益短缺的石油基燃料的依赖，国家鼓励发展代清洁燃料内燃机。1.3 研究内容和方法本次毕业设计针对2105型柴油机的已知参数进行实际循环热计算、动力计算（采用C语言程序和手工实际计算画图两种方法相结合），并通过所得数值进行综合性能分析。然后对机体运动件（如活塞、连杆、曲轴等）、机体固定件（如气缸体、气缸盖等）及辅助系统（燃油供给系统、冷却系统、润滑系统、进排气系统、起动系统）进行合理设计，内容包括活塞、连杆零件图及2105型柴油机纵横剖面图，毕业设计计算说明书等。37毕业本科论文（设计） 2105型柴油机概述第二章 2105型柴油机概述2.1主要结构特点燃烧系统：采用复合式燃烧系统，它具有起动容易，平均有效压力高，耗油低、工作柔和，能燃用多种燃料和结构简单等特点。尤其采用轴针式喷嘴能起自洁作用。系列化：两缸机采用了多缸机类似的结构形式，传动齿轮中心距不变，传动方式和附件布置一样，使变形产品和整个系列机型有最大的通用性，便于组织生产和管理。总体布置：高压油泵、喷油器，燃油滤清器和进气管布置在发动机右侧（从发动机前端看），这样使操纵面与连杆折检面同侧；机油滤清器、起动马达，充电发电机和排气管布置在左侧。对于农用机型，前端布置，由机油泵齿轮驱动冷却水泵，用手摇凸轮轴起动发动机。对于发电、工程机械用机型前端通过曲轴皮带盘驱动冷却水泵、风扇和充电发电机，由起动马达起动。主要件结构： 机体：为半隧道式全支承滑动轴承结构，润滑油孔，冷却水道直接在曲轴箱中钻孔或铸出，系列的水冷多缸机均采用等缸心距等宽轴瓦使柴油机具有最大通用性。 气缸盖：左右两边分别布置进、排气道，近似螺旋切向气道用于产生强烈的进气涡流。 气缸套：为湿式缸套结构。 活塞：顶部有一U形燃烧室，裙部贴合面为薄壁椭圆结构。 活塞销：内外表面同时渗碳淬火采用变截面等强度结构。 曲轴：采用空心桶形结构全支承球墨铸铁曲轴。 连杆：45# 钢，工字形截面，大头采用45# 斜切口，锯齿定位结构。 轴瓦：为径向变厚度薄壁高锡铝合金轴瓦。2.2主要技术规格型号2105型式水冷、四冲程、立式、复合式燃烧室气缸套湿式气缸数2气缸直径（毫米）105活塞行程（毫米）120标定功率：1小时功率（马力）26.4； 转速（转/分）1500； 12小时功率（马力）24； 转速（转/分）1500； 空车最低稳定转速（转/分）500最大扭矩及相应的转速（公斤.米及转/分）12.82；1400燃油消耗率（克/马力小时）185机油消耗率（克/马力小时）5活塞总排量（升）2.078活塞平均速度（米/秒）6压缩比17平均有效压力（公斤/厘米2）6.93柴油机转向（面向功率输出端看）逆时针调速器型式机械离心全程式喷油器：型式及型号轴针式ZC4S1型喷油压力（公斤/厘米2）120喷油泵型式号系列泵润滑方式压力、飞溅混合式起动方式手摇起动柴油机外形尺寸（毫米）长宽高615490860柴油机净重（公斤）235毕业本科论文（设计） 实际循环热计算和动力计算第三章 实际循环热计算和动力计算3.1 2105型柴油机实际循环热计算对2105型柴油机标定工况进行实际循环热计算。已知条件为：缸径 D = 105 mm行程 S = 120 mm缸数 I = 212小时功率 Ne = 24 PS转速 n = 1500 rpm压缩比 = 17每缸工作容积 Vh = 1.0391 L曲柄半径和连杆长度比 R/L = 0.25大气状态p0=1kg/cm T0= 288 K燃料平均重量成分 C = 0.87 H = 0.126 O = 0.004燃料低热值 Hu = 10500 Kcal/Kg燃料燃烧室形式 U型燃烧室(复合式)1.参数选择：根据相类似柴油机的实验数据和统计资料，结合本柴油机的具体情况可以选定：过量空气系数 = 1.75最高燃烧压力 pz = 65 Kg/ cm2热量利用系数 z = 0.75残余废气系数 = 0.04排气终点温度 Tr = 800 K示功图丰满系数 i = 0.96机械效率 m = 0.802.燃料热化学计算:根据有关公式可以求得下列有关参数。(1)理论所需空气量L0 L0 = 1/0.21( C/12 + H/4 - O/32 ) = 0.495kg.mol/kg燃料(2)新鲜空气量M1 M1= L0 = 1.40.495 = 0.693 kg.mol/kg燃料(3)理论上完全燃烧（=1）时的燃烧产物M0M0 = C/12 + H/2 + 0.79 L0 = 0.5265 kg.mol/kg燃料(4)当=1.4时的多余空气量为（-1）L0= 0.198 kg.mol/kg(5)燃烧产物总量M2 M2 = M0+(-1)L0 = 0.7245 kg.mol/kg(6)理论分子变更系数0 0 = M1/M2 =1.045(7)实际分子变更系数 =（0+）/（1+）= 1.0833.换气过程参数的计算(1)取Pa=0.9P0 ，则进气终点压力为 Pa = 0.9 kg/ cm2(2)取进气加热升温T=20，则进气终点温度为Ta为Ta =（T0+T+Tr）/（1+）=327 K(3)充气效率 v =paT0/(-1)P0Ta（1+）=0.814压缩过程的计算：(1)选取平均多变压缩知数 n1=1.368(2)压缩过程中任意点x的压力PcxPcx=Pa(Va/Vcx)n1式中Vcx x点的气缸容积。它等于Vcx =D2R（1-cosx）-R/4L（1-cos2x）/4+Vc其中x为x点从上止点算起的曲轴转角：Vc = Vh/（-1） 可以取数个x点,求出Pcx和Vcx在绘制示功图时用以画出压缩线a-c(3)压缩终点压力Pc和温度TcPc=Pan1=43.4 Kg/cm2Tc=Tan1-1=927.6 KTc = 927.6 273 = 654.6(4)压力升高比 = Pz/Pc = 1.55燃烧过程的计算：(1) 压缩终点的空气平均等容比热Cv0由图2-15上查得,在 tc=654.6时的Cp=7.30 Kcal/Kg.mol于是Cv = Cp - 1.986 = 5.314 Kcal/Kg.mol(2)压缩终点的残余废气平均等容比热Cv从2-15上查得。在=1.4，tc=654.6 时的Cp=7.73 Kcal/Kg.mol.所以Cv= Cp- 1.986 = 5.744Kcal/Kg.mol(3)压缩终点的混合气平均等容比热CvCv= (Cv+Cv)/(1+)=5.33 Kcal/Kg.mol 图2-15 (4)燃烧终点的温度TzzHu/(1+)L0 + Cvtc + 1.986tc + 542(-)=Cptz将已知的数值代入，Cp*tz= 15320再用图2-15的曲线先估计一tz值,如此逐步试算直至得到一tz值,视其值与15320是否相符,然后按其差值再另选一tz,如此逐步计算直至有一值与cp乘积等于15320为止。照此方法最终求得燃烧终点温度。tz=1790Tz=1790 + 273 = 2063 K(5)初期膨胀比 = /Tz/Tc = 1.6066 膨胀过程的计算(1) 后期膨胀比 =/=10.59(2)选取平均多变膨胀指数 n2 = 1.28 (3)膨胀过程中任意点x的压力Pbx Pbx = Pz(Vz/Vbx)n2式中 Vbx - x点的气缸容积，求法与前诉的Vcx相同。在求得数个x点的Pcx和Vbx值后，即可画出示功图的膨胀线。(4)膨胀终点压力Pb和温度Tb Pb = Pz/n2= 3.829 Kg/cm2Tb = Tz/n2-1= 1287 KTb = 1287 273 = 1014 K7.平均指示压力Pi的计算Pi=P0/(-1)(-1)+(1-1/n2)/(n2-1)-(1-1/n1-1) /(n1-1)将已知数值代入，Pi= 9.37 Kg/cm2Pi = iPi= 8.9952 Kg/cm28.指示热效率ii= 1.968L0/HuT0/P0Pi/v= 0.4199指示比油耗gigi = 632.2/（Hui）=0.135 Kg/PS.h10.有效热效率e和比油耗gee = im = 0.4190.8 = 0.3352ge = 632.2/Hue = 0.180 Kg/PS.h11.平均有效压力Pe和有效功率Ne的校核 Pe = Pim = 8.99520.8 = 7.192 Kg/cm2Ne = iVhPen/900 = 24.9 PS计算结果与设计要求相符。绘制示功图压缩线 a c 所需点x30405060708090100110Vcx120160210280350434520610704Pcx4631201410864.84Va = 2Vh = 2.0782 L ； Pa = 0.9 Kg/cm2Vc = Vh/-1=0.065 L； Pc = Pan1 = 43.4 Kg/cm2绘制示功图膨胀线 z b 所需点序号123456789Vbx2003004005006007008009001000Pcx21138.86.75.34.43.73.22.8Pz = 65 Kg/cm2 ; Vz = Vc = 0.081 L 注:示功图丰满系数是使曲线更加圆滑合理, z , z, b , a的圆弧起始点与气门开闭、曲轴转角有关。3.2 2105型柴油机动力计算已知该机型的示功图及以下一些基本参数：二缸、立式、D = 105 mm、S = 120 mm、n = 1500rpm、压缩比= 17、=1/4、n1 = 1.368、n2 = 1.2计算：1 活塞的位移，速度，加速度的计算(1)活塞的位移：x = r(1+cos)+(1-cos2)/4不同角及值的x/r无量纲参数可由内燃机动力学（中国工业出版社61年版）表3查出。作图方法：勃留克斯法(2) 活塞的速度: v = r(sin+sin2/2)不同角及值的v/r可由图（同上）表4查出。作图方法：简谐曲线合成法(3) 活塞的加速度: a = r2(cos+cos2)不同角及值的v/r2可由图（同上）表6查出。作图方法：托列法下面将计算法求得结果，列于附表1中 作用在发动机曲柄连杆机构上的力沿气缸中心线作用在活塞上的气体压力PG：吸气和排气过程的压力PG是由示功图直接量得，压缩和膨胀过程是先量出压缩开始点及膨胀终了点的压力，而后根据PVn = C来计算，为了计算方便，将容积关系转化为冲程关系。所以 压缩过程 PG = Pa(S+Sc)/(Sx+Sc)n1 其中Sc = S/-1 = 0.75 cm膨胀过程 PG = Pb(S+Sc)/(Sx+Sc)n2 Pa = 0.9kg/cm2 Pb = 3.829 kg/cm2PG = PG 1求往复惯性力Pj：首先确定往复运动质量mj：mj = mA +mLA活塞组质量mA：mA = GA= 2.14 kg其中活塞组质量为活塞、活塞销、活塞环、滑块、活塞杆以及装置在这些零件上所以的其他附件之和。连杆分布在小头的质量mLA：已知连杆总重为3.3kg,有经验公式:mLA=( 0.2 0.3 )mL mLB =( 0.7 - 0.8 )mL (内燃机动力学P31下)所以取分布在连杆小头的质量为1/3连杆质量mLA = 1/3 GL = 1.1 kg mj = mA +mLA= 3.24 kg前面已经计算了活塞运动的加速度a , 所以往复惯性力Pj = - mj a (方向与加速度相反)单位活塞面积所受惯性力Pj = 4Pj/D2 = - 4mja/D2 作用在活塞顶的总力：P = Pj +PG kg/cm2沿连杆作用力Pt及气缸侧压力PN ：PN = P tg不同及的tg值可由表7查出（书同上）Pt = P/cos不同及的cos-1值可由表8查出（书同上）切向力T及法向力Z ：T = P sin（+）/ cos。不同及的sin（+）/cos值可由表10查出（书同上）Z = P cos（+）cos。不同及的cos（+）/cos值可由表9查出（书同上）计算结果列于附表2中，下面将PG，Pj，P，Pt，PN，T，Z，T与曲柄转角关系曲线分别列于附图4，5，6，12中。 负荷图及磨耗图曲柄销负荷图：作用于曲柄销上的力是沿连杆作用力Pt和连杆核算为旋转部分质量所形成的惯性力PLB之合成，其合力为RB即 RB = Pt + PLB （ 向 量 和 ）式中 Pt已在前面表格中或曲线中求出PLB = 4mLBr2 / D2 mLB = 2GL/3g = 0.225 ( 质量单位 )PLB = 3.84 kg/cm2曲柄销负荷图的绘制见附图7曲柄销磨耗图：根据曲柄销负荷图量出不同轴颈圆周角对应的负荷值，并假设力作用在120夹角范围内，据此列出附图8主轴颈负荷图：作用在主轴颈上的力是Pt与Pr向量和， 即 R0 = Pt + Pr一般地说，每个曲拐总是两个主轴颈支撑着，也就是说，每个主轴颈只承受R0的一半，而每一个中间主轴颈又撑着两个缸的负荷，所以除了第一主轴颈和最后一个主轴颈只受一个气缸的影响，只需给上述R0极坐标图以某一比例尺（一般是原比例的一半）即可得到其负荷图外，其他各轴颈的作用力相应位置的向量和，即R0（n）（n + 1） = 0.5R0(n) + 0.5R0(n +1)连杆轴承负荷图当曲轴转过角时，连杆轴颈与轴承之间转过+角主轴承负荷图与连杆轴承负荷图相似 由于曲柄夹角为180，故曲柄销和连杆折算到大头部分质量所产生的离心力平衡了，但产生了惯性力矩，其本身并不平衡，所以需加平衡重Gr = 3.1 kg Rr = 0.075 m折算到大头质量 GLB = 2GL/3 = 2.2 kg曲柄销及不平衡部分质量 G = 3.4 kg则 Pr= GrRr2 / g = 584 kg Pr = (GLB+G)R2/g = 918 kg 总力矩 = 5840.228 9180.145 = 133.2133.2 = 0由离心惯性力矩产生的附加负荷消失,坐标原点不必移动。 符号速度位移符号符号加速度符号0+0.0000.0003600+1848.675+36010+2.0350.00135010+1804.307+35020+3.9850.00534020+1672.681+34030+5.7370.01033030+1465.630+33040+7.2350.01732040+1196.462+32050+8.3930.02631050+885.885+31060+9.2030.03630060+554.603+30070+9.6270.04629070+221.841+29080+9.6930.0572808090.21528090+9.4200.06827090369.735270100+8.8640.078260100622.634260110+8.0730.087250110788.275250120+7.1120.096240120924.338240130+6.0380.1032301301014.553230140+4.8800.1092201401069.274220150+3.6830.1142101501095.895210160+2.4590.1172001601106.247200170+1.2340.1191901701109.205190180+0.0000.1201801801109.205180 附表1.在 0.25时与相对应的速度V、位移X、加速度a值附表2 动 力 计 算 用 表Sx+ScPGPGPjPJPPNPtTZ01.00-611-7.06-7.060-7.060-7.06100.9-0.1-597-6.89-6.99-0.308-6.997-1.510-0.683200.9-0.1-554-6.40-6.50-0.559-6.526-2.750-5.915300.9-0.1-485-5.60-5.70-0.718-5.746-3.471-4.577400.9-0.1-396-4.57-4.67-0.761-4.731-3.587-3.087500.9-0.1-293-3.38-3.48-0.679-3.546-3.104-1.716600.9-0.1-184-2.12-2.22-0.493-2.276-2.169-0.682700.9-0.1-73.4-0.85-0.95-0.229-0.978-0.971-0.109800.9-0.1-29.860.3450.2450.0620.2530.252-0.019900.9-0.1-122.41.4141.3140.3391.3571.314-0.3391000.9-0.12062.382.280.5792.3532.145-0.9671100.9-0.1260.93.012.910.7042.9942.494-1.6561200.9-0.1305.93.533.430.7613.5162.590-2.3741300.9-0.1335.93.883.7780.7373.8502.422-2.9921400.9-0.1353.94.093.9870.6504.0392.065-3.4731500.9-0.1362.74.194.0890.5154.1221.600-3.7991600.9-0.1366.24.234.130.3554.1471.078-4.0021700.9-0.1367.14.244.140.1834.14420.542-4.10718012.570.9-0.1367.54.2444.14404.1440-4.14419012.650.910-0.090367.14.2404.15-0.1834.154-0.544-4.11720012.450.912-0.088366.24.234.142-0.3564.159-1.081-4.01421012.150.943-0.057362.74.194.132-0.5214.165-1.616-3.83922011.650.999-0.001353.94.094.086-0.6664.139-2.117-3.55923011.051.094-0.094335.83.883.972-0.7754.047-2.546-3.14624010.351.1970.197305.93.533.727-0.8273.820-2.814-2.579Sx+ScPGPGPjPJPPNPtTZ2509.451.3560.356260.93.013.366-0.8153.464-2.885-1.9152608.551.5550.5552062.382.935-0.7453.029-2.762-1.2442707.551.8430.843122.41.412.257-0.5832.331-2.257-0.5822806.452.2861.28629.860.351.631-0.4141.683-1.678-0.1262905.352.9501.950-73.4-0.851.1-0.2661.132-1.1240.1273004.353.9202.920-18.4-2.120.8-0.1780.82-0.7820.2463103.355.6004.600-293-3.381.22-0.2381.243-1.0880.6013202.458.5907.590-396-4.573.02-0.4923.059-2.3191.9963301.7513.6212.62-485-5.607.02-0.8857.076-4.2755.6373401.2521.5820.58-554-6.4014.18-1.21914.24-5.99812.9035035.0534.05-597-6.8927.16-1.19527.19-5.86726.5436043.4042.40-611-7.0635.34035.34035.3437058.5057.50-597-6.8950.612.22750.6610.9349.4537565.0064.00-574-6.6357.373.752.4025.5059.0638059.5058.50-5546.4051.575.5865.1627.4546.903901.7536.8835.88-485-5.6030.283.81530.5218.4424.314002.4524.6323.63-396-4.5718.433.00418.6714.1512.184103.3516.9215.92-293-3.3812.542.44512.7911.196.184204.3512.3711.37-184-2.129.252.0549.489.042.844305.359.658.65-73.4-0.857.81.8888.0267.970.8974406.457.716.7129.860.357.0551.7927.287.26-0.5434507.556.385.38122.41.416.7941.7537.0186.79-1.7534608.555.504.502062.386.881.7487.1006.47-2.9174709.454.873.87260.93.016.881.6657.0805.90-3.91548010.354.373.37305.93.536.901.5327.07255.21-4.77549011.054.043.04335.83.886.9181.3497.0494.43-5.47950011.653.792.79353.94.096.8771.1216.9663.56-5.990Sx+ScPGPGPjPJPPNPtTZ51012.153.612.61362.74.196.7990.8576.8532.66-6.3165203.182.18366.24.236.410.5516.4361.67-6.2115302.701.70367.14.245.940.2615.9460.78-5.8925402.201.20367.54.2445.44405.4440-5.4445501.600.60367.14.244.84-0.2134.845-0.63-4.8015601.250.25366.24.234.48-0.3854.500-1.17-4.3415701.100.10362.74.194.29-0.5404.323-1.70-3.9845801.100.10353.94.094.19-0.6824.241-2.17-3.6475901.100.10335.83.883.98-0.7764.054-2.55-3.1516001.100.10305.93.533.63-0.8063.721-2.74-2.5126101.100.10260.93.013.11-0.7533.200-2.67-1.7706201.100.102062.382.48-0.6302.560-2.33-1.0526301.100.10122.41.411.514-0.3911.564-1.514-0.3916401.100.1029.860.3450.445-0.1130.459-0.46-0.0346501.100.10-13.4-0.85-0.750.182-0.7720.77-0.0866601.100.10-184-2.12-2.020.448-2.0711.974-0.6206701.100.10-293-3.38-3.280.640-3.3422.926-1.6176801.100.10-396-4.57-4.470.729-4.5283.433-2.9556901.100.10-485-5.60-5.500.693-5.5443.35-4.4177001.100.10-554-6.40-6.300.542-6.3252.665-5.7337101.100.10-597-6.89-6.790.299-6.7971.467-6.6347201.000-611-7.06-7.060-7.060-7.06动力计算关系式详见燃机动力学相关章节 作 图 方 法 活塞位移图（附图1）勃留克斯法：首先以O点为圆心，以曲柄半径r为半径作一圆，自O点向死点方向偏移r/2距离，得到O点；自O作曲柄的平行线OC，交曲柄圆圆周于C点；自C点对AO作投影，得到C点。则A C即为在此曲柄位置的位移。 活塞速度图（附图2）简谐曲线合成法：因为速度由两部分组成，则可用简谐曲线法作出此两条曲线。 活塞加速度图（附图3）托列法：取活塞冲程S = 2r 为横坐标，在活塞的上死点位置A点和下死点位置B点上分别作垂线AC和BD，其长度各相当于：AC = r2（1+）；BD = - r2（1 -），将C点和D点连成一直线CD，再由CD与AB的交点E处作一垂线，在垂线上取F点使EF =3 r2。连接CF及FD线。将CF及FD分为若干等份，再将CF及FD上各同号点（相应点）连成直线，最后作CD曲线切于以上各直线；CD曲线表示活塞在不同位置的加速度值。PG、PG、Pj、P、Pt、PN、T、Z与曲柄转角的关系曲线，由附表2绘出。 曲柄销负荷图（附图7）以相当于连杆长L为半径，以O为中心作一圆，以同一比例尺由圆心O向下量一段长度相当于曲柄半径r的线段OO。再以O为圆心，取任意长度为半径作一辅助圆，并在圆周上作若等分标以A、B、C、D等标记，由圆心O对上述等分点A、B、C、D分别连线，并使其延长交于O圆周上。在O圆周的交点上标以1、2、3、4等标记，再作O对1、2、3、4点的连线。显然，O1、O2、O3、O4等线代表连杆在该瞬时的相应位置。由O点沿连杆方向取一段长度，相当于某一瞬时的作用力Pt，连结各瞬Pt的端点就可以得到Pt的极坐标图。由O点沿曲柄方向向下作长度相当于PLB的线段OO1，则以O1为极点的力图就是曲柄销负荷RB的力图，图中不仅表明了各瞬时RB的大小和方向，而且还表明了RB在曲柄销上的作用点。 曲柄销磨耗图（附图8）理论磨耗图的理论基础是基于轴颈的磨损量与其上的作用负荷成正比这一关系。为此我们可以作一大圆，在圆内沿径向线段选用一定的比例尺，然后根据各角的曲柄销负荷，按比例在径向方向量取一段距离，以受力点为中心左右各作60圆弧区域（表示受力是在120的一段圆弧内均匀分布），即认为这就是在该角下作用负荷所产生的磨损量。然后换一角度，再用以上同样的步骤量取同样的距离，并在前一次磨损量的基础上叠加起来，如此反复一直到曲柄转角转满720时为止，最后将叠加的磨损情况在内边连成曲线，即形成理论磨损图。 连杆轴承负荷图（附图10）取一张描图纸复置在曲柄销负荷图上，首先描出连杆图的辐射线并且给它们逆时针方向标以1、2、3、4等，然后把描图纸转过180，即：使纸上OO线与曲柄销负荷图上的O6线重合，因为曲柄负荷图的极点是O1点所以还要把描图纸向下移动OO1，目的是使O与曲柄销负荷图上的O1点重合，然后在透明纸上描下曲柄销负荷图上的O点，并标以0号，然后使透明纸逆时针方向转动，让O1线与曲柄销负荷图O16线重合。然后在描图纸上描下曲柄销负荷图上的1点，并标以1号。依次类推，最后把描图纸上的各标点号按顺序连成曲线，就得到整个基本周期内连杆轴承的负荷图。 主轴承负荷图（附图11）主轴承负荷图与连杆轴承负荷图相似，但是因为曲轴是作旋转运动，所以主轴承与主轴颈上相应点的相对关系，就较连杆轴承与曲柄销关系简单，所以用描图纸复置在主轴颈负荷图上逐点绘出即可。l 图例详见附录 本科毕业论文（设计） 机体与气缸盖的设计第四章 机体与气缸盖的设计中小型高速柴油机的气缸体与曲轴箱一般都做成一体，总称为机体。机体构成柴油机的骨架，机体内安装着柴油机所以主要零件和附件。为了保证柴油机活塞、连杆、曲轴、气缸等主要零件工作可靠、耐久，它们互相之间必须严格保持精确的相对位置，因此在机体设计中必须对重要表面的尺寸