作为近代工业文明发展的产物之一，内燃机凭借着其自身优越的性能不仅取代了蒸气机，而且在现代机械应用领域中发挥着不可替代的重要作用。随着大数据等先进技术水平的不断提升，原有的内燃机零部件结构设计依然无法满足现代机械设备的应用需要。为了能够最大限度地优化内燃机的性能，从而提升内燃机零部件结构设计的经济性、舒适性、美观性的需求，从而降低机械设备所排放出来的危害气体，优化内燃机零部件结构设计变得越来越迫切。
1内燃机零部件结构优化设计的必要性分析
为了提高内燃机的使用效率，并且让内燃机的资源质量使用更高，我国在不断地研究内燃机，推动内燃机发展质量得到提升。内燃机的出现则是因为蒸汽机已经无法满足目前的工业生产需求，内燃机的工作效率、运行效率都在逐步提升，但是由于其工作方式的原因也会避免不了对环境造成一系列的污染。为此，当前在优化内燃机、对内燃机零部件结构进行热效率的分析时，不断降低对环境的污染。随着时代的发展在逐步前进，使用更高性能、更低能源消耗、更小废气排放的内燃机满足社会发展需求。而优化内燃机内部零件结构则是为了提高内燃机的整体使用效果，让其不仅仅具有现实意义，还能提高我国未来社会经济的发展效益。优化内燃机的结构设计也是对于新兴技术的使用结构的优化调整，可以直接提高技术的运用效果，推动新技术不断向前发展。研究人员将所学习到的理论知识转化成为实践应用中的技术，确保内燃机的发展速度越来越快，也能让内燃机始终满足我国发展效率的需求，优化内燃机的内部零构件既是为了提高生产效率，实现产业转型，让我国从原本的紧紧依靠人口红利逐步变成工业发达国家，实现从劳动密集型，资源密集型的工业向着技术密集型的工业进行转变，增加了国家的综合实力，优化产业结构，确保国家的经济发展速度能够走向越快越好的方向。
2内燃机结构分析
内燃机主要由两大机构以及五大系统所构成，其中，两大机构分别指的是曲柄连杆机构以及配气机构，而五大系统则指的是润滑系统、燃料供给系统、冷却系统、点火系统以及起动系统。曲柄连杆机构是内燃机正常运转的机构，借助于曲柄连杆机构能够有效的实现内燃机内部能量的传输，从而为机械设备的运转提供充足的动力；而配气机构则是内燃机内部气体的进入以及排放的渠道，内燃机在运作的过程中会下达指令至配气机构中，由配气机构承担起气门开启关闭的职责；内燃机内部的机械结构会产生一定的热量，再加上长时间的使用会使得内燃机存在一定的污渍，而润滑系统则通过为内燃机提供润滑的服务从而在内燃机的内部中起到润滑、清洁、散热的作用；内燃机的正常运转离不开可燃气体，燃料供给系统则会将其内部的可燃气体进行充分的燃烧，利用燃烧过程中所产生的能量为内燃机提供动力；冷却系统是内燃机的核心结构，冷却系统能够将内燃机在使用过程中多余的热量进行散发，从而确保内燃机处于稳定的工作状态；点火系统是内燃机动力的引燃点，不同类型的内燃机的点火系统也随之不同，针对于汽油机的内燃机则需要依靠点火线圈，而柴油机的内燃机则需要借助于缸内内部压力压燃；起动系统是内燃机使用的核心，内燃机的使用是一个由静到动的过程，通借助于起动系统能够迅速的使内燃机进入到工作状态，从而保障内燃机的正常使用。
3内燃机零部件结构设计及应用
3.1动力电池系统可靠性设计优化
基于上述分析，可得出动力电池系统可靠性设计优化建议，根据重要程度依次排列如下：①选择与动力电池系统相匹配的断路器和熔断器等保护器件，合理搭建动力电池系统拓扑结构。②优化动力电池系统电气走线，提高动力电池系统的安全防护等级，避免系统正负极母线因破损污染等原因造成系统短路。③选择更为安全可靠的动力电池，优化机车控制系统，避免动力电池滥用造成电芯内短路。④配置一套由硬件组成的安全冗余保护电路，该保护电路通过电池系统电压和温度检测装置对检测结果的判断，直接对动力电池系统进行动作保护，避免电池管理系统（BMS）由于软件保护逻辑故障造成系统保护完全失效。
3.2夹紧方案分析
本工序定位面为被加工件侧面，与水平面垂直，由于工件的左侧面有孔要加工，所以选择右侧面夹紧，即夹紧力方向与定位面垂直。侧面各孔的钻削力沿轴线向左，即与底面垂直，这样可以使切削力方向有利于夹紧方向，减小夹紧力，在选择夹紧机构的时候也会方便很多。夹紧力在右侧面且与右侧面垂直，所以夹紧力作用点在右侧面上，选取3个夹紧点，均匀分布在被加工件顶面上
3.3励磁触头改进方法
电机励磁绕组电流原先是通过两只润滑油泵常闭辅助触头，经测量该电流随着柴油机转速变化由电压调整器自动进行调节，柴油机转速越高，励磁电流越低，励磁电流在2～5A变化，辅助触头由于可通过额定电流小，在电流长期作用下经常过热导致烧损故障。为消除这一惯性故障，在电器柜内加装一只同型号主触头为常闭接触器，由润滑油泵信号同步控制，将原串联接于润滑油泵辅助触头型式改为串接于常闭主触头型式，在不改变原有电路作用原理的基础上从根本上消除了这一故障。
3.4液压系统设计
本系统主要实现机床夹紧、工进、快进、死停、快退、抬起松开、原位卸荷动作，可采用电磁换向阀控制液压系统。为了使液压系统运动平稳，可在回油路安装减压阀。为保证夹紧系统安全可靠。还应考虑其他问题，如:提高系统效率、防止系统过热、避免系统存在多余回路等。在液压系统组成中，采用叠加阀，叠加阀自成系列，不需要另外连接元件，把叠加阀液压原理图中的阀都叠加在一起。
3.5曲轴结构的强度验证以及应力分析
采用专门的软件CAE进行，是构建基本的数学模型，进行校核的一种先进验证方式，这种验证方式由于其高效性以及精准性，大大的降低了核验所需要的时间，因此迅速得到了人们的认可，同时经过不断的实践，精准性也得到了大大的提升，有一定的保障。基本性能和结构的验证是每一个内燃机构造都需要进行的一个过程，是内燃机在实际应用过程中高效稳定运转的可靠保障，是内燃机零部件结构设计和应用的不可缺失的一个过程。因此在内燃机的零部件结构设计过程中，要充分的重视最后的性能验证过程，这是保证零部件结构设计应用的关键
结束语
综上所述，内燃机零部件结构的优化主要以内燃机零部件结构设计以及运转流程的优化为主，随着技术的不断更新，未来可视化的内燃机零部件结构设计优化等设想将会成为可能。
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