关于发动机设计的一些思考

changletian

汽车发动机设计师必须通晓制造方法和自动化。不仅设计的新型发动机要比以前同类的发动机优越，而且从制造观点考虑也必须是可取的。同时，新的发动机设计要符合所配汽车的风格和式样。因为新车的结构和性能在很大程度上决定着发动机的设计。因此发动机设计师必须通晓新车产生的过程。

活塞-连杆总成是发动机设计的核心，个人观点是：从系统设计到子系统设计再到零部件设计。因此首先要了解整车系统，之后到动力传动系统（发动机和变速箱），继而到发动机系统，再到活塞-连杆系统。

关于整车系统，首先要了解汽车理论之汽车动力性，即汽车在良好路面上直线行驶时所能达到的平均行驶速度。从获得尽可能高的平均行驶速度的观点出发，汽车的动力性可以用以下三个指标来评定：最高车速、加速时间（原地起步加速时间和超车加速时间）、汽车能爬上的最大坡度。同时要考察汽车行驶的驱动条件和附着条件，从而得到汽车行驶的必要充分条件。在此过程中熟悉汽车的动力特性以及汽车燃油经济性，从而为动力传动系统的设计匹配提出要求，进而为发动机系统的设计提出要求，最后落脚于活塞-连杆总车的设计。

Design not only for function, but for manufacturing. So 还要了解所设计的活塞-连杆总成从制造和自动化的角度出发，能否可取。

weijiancheng392

楼主主要从发动机零部件公益性以及和整车的匹配的角度来考虑发动机设计，发动机设计需求起点通常来自于整车。
但感觉上还是有些偏颇，
1. 发动机设计起点是概念设计，
   即考虑整车需求（功率，扭矩，外特性，油耗等等），以及选定BENCHMARK发动机，
   选定发动机形式，是自然吸气汽油机，还是增压机，机械增压器，还是涡轮增压器；
   是气道喷射发动机还是缸内直喷发动机；
   是直列还是V型机还是W型的，呵呵。。。
   是否采用其他先进技术比如VVT，VVL，变流量（或压力或双可变）机油泵，变流量水泵，是否采用EGR，断缸技术等等；
   然后开始做概念模型，布置之类，大量的模拟计算了。
2. 接下就是楼主说到考虑各系统零部件工艺性，也就是详细的设计了，这里也很有技术含量，不过本人不在行。呵呵。。
3. 接下来就是试制以及各种大量发动机整车试验
4  国外在开发缸内直喷发动机的时候，中间还有反复的光学发动机试验和模拟计算，研究缸内的喷雾形成情况，发动机气道试验，以及试验和模拟计算的对比分析。
  做到光学发动机试验，设计，模拟计算三者一体在前期对发动机燃烧系统，结构等等进行改进优化，减少后期试验开发风险，同时可以大大降低发动机开发的成本~，
  毕竟台架试验天天烧这么多油是费钱滴~~
  发动机设计开发还是很有趣的，可惜做工程师太穷啦，没人干

[ 本帖最后由 weijiancheng392 于 30-6-2009 22:16 编辑 ]

noway

以上两位都是从大的角度来阐述设计的，在下想从小的方面来说明：
考虑完发动机的主要性能件（缸体，缸盖，活塞，曲轴等）之后，接下来需要考虑的是发动机的外围零部件，比如说飞轮壳，起动机，油泵等的选取和布局。兼容性是很关键的考虑因素，如何把各个零部件进行合理的布局和匹配，关系到发动机运行的稳定性和动力性。其中比较复杂的是前端轮系和动力传动系，需要对发动机的整个运行都要很熟悉才行。