活塞环有气环和油环之分
气环的主要功用是密封和传热。保证活塞与气缸壁间的密封，防止气缸内的可燃混合气和高温燃气漏入曲轴箱，并将活塞顶部接受的热传给气缸壁，避免活塞过热。油环的主要功用是刮除飞溅到气缸壁上的多余的机油，并在气缸壁上涂布一层均匀的油膜。活塞环工作时受到气缸中高温、高压燃气的作用，并在润滑不良的条件下在气缸内高速滑动。由于气缸壁面的形状误差，使活塞环在上下滑动的同时还在环槽内产生径向移动。这不仅加重了环与环槽的磨损，还使活塞环受到交变弯曲应力的作用而容易折断。 活塞环材料及表面处理?
根据活塞环的功用及工作条件，制造活塞环的材料应具有良好的耐磨性、导热性、耐热性、冲击韧性、弹性和足够的机械强度。活塞环材料为优质灰铸铁，第一道活塞环外圆面进行镀铬处理。多孔性铬层硬度高，并能储存少量机油，可以改善润滑减轻磨损。 ．气环?
气环开口形状： 开口形状对漏气量有一定影响。直开口工艺性好，但密封性差；阶梯形开口密封性好，工艺性差；斜开口的密封性和工艺性介于前两种开口之间，斜角一般为30°或45°。所以在此设计中选择斜开口形状。
气环断面形状：如下图，有矩形环、锥面环、扭曲环、梯形环、桶面环、开槽环、顶岸环。在这里，活塞第一道环选用梯形环。断面为梯形。其主要优点是抗粘结性好。当活塞头部温度很高时，窜入第一道环槽中的机油容易结焦并将气环粘住。在侧向力换向活塞左右摆动时，梯形环的侧隙、径向间隙都发生变化将环槽中的胶质挤出。第二道环采用扭曲环，由于扭曲环的上下侧面与环槽的上下侧面相接触，从而防止了环在环槽内上下窜动，消除了泵油现象，减轻了环对环槽的冲击而引起的磨损。在作功行程中，巨大的燃气压力作用于环的上侧面和内圆面，足以克服环的弹性内力使环不再扭曲。 油环
油环类型：油环有槽孔式、槽孔撑簧式和钢带组合式3种类型。
在本次设计中油环选用的是钢带组合式。其结构形式很多， 钢带组合油环由上、下刮片和轨形撑簧组合而成。撑簧不仅使刮片与气缸壁贴紧，而且还使刮片与环槽侧面贴紧。这种组合油环的优点是接触压力大，既可增强刮油能力，又能防止上窜机油。另外，上下刮片能单独动作，因此对气缸失圆和活塞变形的适应能力强。
1.2.1.3 活塞销
活塞销用来连接活塞和连杆，并将活塞承受的力传给连杆或相反。活塞销在高温条件下承受很大的周期性冲击负荷，且由于活塞销在销孔内摆动角度不大，难以形成润滑油膜，因此润滑条件较差。为此活塞销必须有足够的刚度、强度和耐磨性，质量尽可能小，销与销孔应该有适当的配合间隙和良好的表面质量。 活塞销材料及结构?
活塞销的材料为低碳钢。外表面渗碳淬硬，再经精磨和抛光等精加工。这样既提高了表面硬度和耐磨性，又保证有较高的强度和冲击韧性。
活塞销的结构形状很简单，基本上是一个厚壁空心圆柱。其内孔形状有圆柱形、两段截锥形和组合形。圆柱形孔加工容易，但活塞销的质量较大；两段截锥形孔的活塞销质量较小，且因为活塞销所受的弯矩在其中部最大，所以接近于等强度梁，但锥孔加工较难。在这里 我们选用组合型活塞销。 1.2.2连杆组
连杆组包括连杆体、连杆盖、连杆螺栓和连杆轴承等零件。习惯上常常把连杆体、连杆盖和连杆螺栓合起来称作连杆，有时也称连杆体为连杆。 连杆组的功用及工作条件：?
连杆组的功用是将活塞承受的力传给曲轴，并将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动。连杆小头与活塞销连接，同活塞一起作往复运动；连杆大头与曲柄销连接，同曲轴一起作旋转运动，因此在发动机工作时连杆作复杂的平面运动。连杆组主要受压缩、拉伸和弯曲等交变负荷。最大压缩载荷出现在作功行程上止点附近，最大拉伸载荷出现在进气行程上止点附近。在压缩载荷和连杆组作平面运动时产生的横向惯性力的共同作用下，连杆体可能发生弯曲变形。
连杆组材料：
强度优质结构钢45模锻，并采用提高强度的工艺措施，如毛坯经调质，喷丸强化。 连杆尺寸：
连杆长度l=172mm，小头半径R1=21.5mm，大头半径R2=38.5mm，连杆螺栓2xM12
连杆构造 ：连杆由小头、杆身和大头构成。
杆身断面为工字形，刚度大、质量轻、适于模锻。杆身内加工有油道，用来润滑小头衬套和冷却活塞，在小头的顶部加工出喷油孔。
连杆大头除应具有足够的刚度外，还应外形尺寸小，质量轻，拆卸发动机时能从气缸上端取出。?连杆大头是剖分的，连杆盖用螺栓或螺柱紧固，为使结合面在任何转速下都能紧密结合，连杆螺栓的拧紧力矩必须足够大。
在本次设计中，采用的是平切口连杆。
平切口连杆体大端的刚度较大，因此大头孔受力变形较小，而且平切口连杆制造费用较低。连连杆盖装合到连杆体上时须严格定位，以防止连杆盖横向位移。
平切口连杆利用连杆螺栓上一段精密加工的圆柱面与精密加工的螺栓孔来实现连杆盖的定位。斜切口连杆的连杆螺栓由于承受较大的剪切力而容易发生疲劳破坏。
连杆螺栓：
工作时连杆螺栓承受交变载荷，因此在结构上应尽量增大连杆螺栓的弹性，而在加工方面要精细加工过渡圆角，消除应力集中，以提高其抗疲劳强度。连杆螺栓用优质合金钢制造。经调质后滚压螺纹，表面进行防锈处理。 1.2.3曲轴飞轮组的设计 1.2.3.1 曲轴
（1）．曲轴的功用及工作条件
曲轴的功用是把活塞、连杆传来的气体力转变为转矩，用以驱动汽车的传动系统和发动机的配气机构以及其他辅助装置。曲轴在周期性变化的气体力、惯性力及其力矩的共同作用下工作，承受弯曲和扭转交变载荷。因此，曲轴应有足够的抗弯曲、抗扭转的疲劳强度和刚度；轴颈应有足够大的承压表面和耐磨性；曲轴的质量应尽量小；对各轴颈的润滑应该充分。 （2）．曲轴材料?
采用球墨铸铁曲轴。球墨铸铁价格便宜，耐磨性能好，轴颈不需硬化处理，同时金属消耗量少，机械加工量也少。为提高曲轴的疲劳强度，消除应力集中，轴颈表面应进行喷丸处理，圆角处要经滚压处理。 (3)．曲轴构造?
本设计采用全支撑、整体式曲轴。全支承的优点是提高曲轴的刚度和弯曲
强度，并可减轻主轴承的载荷。 1.2.3.2飞轮
对于四冲程发动机来说，每四个活塞行程作功一次，即只有作功行程作功，而排气、进气和压缩三个行程都要消耗功。因此，曲轴对外输出的转矩呈周期性变化，曲轴转速也不稳定。为了改善这种状况，在曲轴后端装置飞轮。
飞轮是转动惯量很大的盘形零件，其作用如同一个能量存储器。在作功行程中发动机传输给曲轴的能量，除对外输出外，还有部分能量被飞轮吸收，从而使曲轴的转速不会升高很多。在排气、进气和压缩三个行程中，飞轮将其储存的能量放出来补偿这三个行程所消耗的功，从而使曲轴转速不致降低太甚。
除此之外，飞轮还有下列功用：飞轮是摩擦式离合器的主动件；在飞轮轮缘上镶嵌有供起动发动机用的飞轮齿圈；在飞轮上还刻有上止点记号，用来校准点火定时或喷油定时以及调整气门间隙。
飞轮结构形状的特征是其大部分质量集中在轮缘上，所以轮缘做的又宽又厚，以便在较小的飞轮质量下获得较大的转动惯量。
飞轮材料为灰铸铁。 飞轮尺寸：
根据柴油机设计手册， 取飞轮外径D = 310mm；
飞轮内径D1=260mm； 飞轮厚度b =62 mm 。 1.3配气机构的设计
气门式配气机构由气门组和气门传动组两部分组成 1.3.1气门组 1.3.1.1气门
（1）.气门的工作条件
气门的工作条件非常恶劣。首先，气门直接与高温燃气接触，受热严重，而散热困难，因此气门温度很高。其次，气门承受气体力和气门弹簧力的作用，以及由于配气机构运动件的惯性力使气门落座时受到冲击。第三，气门在润滑条件很差的情况下以极高的速度启闭并在气门导管内作高速往复运动。此外，气门由于与高温燃气中有腐蚀性的气体接触而受到腐蚀。 （2）.气门材料
进气门一般用中碳合金钢制造，如铬钢、铬钼钢和镍铬钢等。排气门则采用耐热合金钢制造，如硅铬钢、硅铬钼钢、硅铬锰钢等。 （3）.气门构造及尺寸：
汽车发动机的进、排气门均为菌形气门，由气门头部和气门杆两部分构成。气门顶面有平顶、凹顶和凸顶等形状。本设计采用的是平顶气门，其结构简单，制造方便，受热面积小，进、排气门都可采用。
气门与气门座或气门座圈之间靠锥面密封。气门锥面与气门顶面之间的夹角称为气门锥角。进、排气门的气门锥角取为30°，
气门尾端的形状决定于上气门弹簧座的固定方式。采用剖分成两半且外表面为锥面的气门锁夹来固定上气门弹簧座，结构简单，工作可靠，拆装方便，因此得到了广泛的应用 根据柴油机设计手册：
进气门直径di： di的范围在(0.32-0.50) D之间，取di=38mm。 排气门直径de：de比di小15-20%左右，取de=32mm。 气门锥角r：一般r为45°或者30°。设计取r=30°。 气门总长度lv：取lv=120mm。 （4）.每缸气门数
一般发动机每个气缸有两个气门，即一个进气门和一个排气门。进气门头部直径比排气门大15％～20％，目的是增大进气门通过断面面积，减小进气阻力，增加进气量。 （5）气门布置
根据气门的安装位置可分为气门顶置式配气机构和气门侧置式配气机构。 设计中选用气门顶置式配气机构。顶置气门结构的进排气阻力比侧置门的要小，有利于进排气。 1.3.1.2气门座与气门座圈：
气缸盖上与气门锥面相贴合的部位称气门座。气门座的温度很高，又承受频率极高的冲击载荷，容易磨损。因此，铝气缸盖和大多数铸铁气缸盖均镶嵌由合金铸铁或粉末冶金或奥氏体钢制成的气门座圈。在气缸盖上镶嵌气门座圈可以延长气缸盖的使用寿命。 1.3.1.3气门导管 ：
气门导管的工作温度较高，而且润滑条件较差，靠配气机构工作时飞溅起来的机油来润滑气门杆和气门导管孔。气门导管由灰铸铁、球墨铸铁或铁基粉末冶金制造。在以一定的过盈将气门导管压入气缸盖上的气门导管座孔之后，再精铰气门导管孔，以保证气门导管与气门杆的正确配合间隙。? 1.3.1.4气门弹簧：
气门弹簧的作用在于保证气门回位。气门弹簧多为圆柱形螺旋弹簧，它的一端支承在气缸盖上，另一端压靠在气门杆尾端的弹簧座上，弹簧座用锁片固定在气门杆的尾端。 1.3.2气门传动组 1.3.2.1凸轮轴
本设计采用的是凸轮轴中置式配气机构。与凸轮轴下置式配气机构的的组成