计算发动机汽缸工作容积、燃烧室容积和发动机排量

计算发动机汽缸工作容积、燃烧室容积和发动机排量
一、热力学计算： 参数选择
缸径D ： D=80mm
缸数i ： i=1 冲程数τ：4 转数n ： n=3600r/min 几何压缩比：8.5 工作容积h V ： h V =0.3L 有效压缩比ε：ε=7.5 大气状态： 0p = 1bar 0T = 288K
燃烧平均重量成分： C = 0.855， H = 0.145 ， O = 0
燃料低热值Hu ： 44100kJ/kg 过量空气系数α： α=0.85 热量利用系数ξZ ： ξZ = 0.9 残余废气系数γ： γ = 0.086 排气终点温度Tr ： Tr = 1050K 示功图丰满系数φi ： φi = 0.96 机械效率ηm ： ηm = 0.93 平均多变压缩指数： n 1=1.32 进气加热温升Δt ： Δt=20℃
（1）． 排气过程
排气压力，选Pr=1.1∙P 0=1.1bar （2）． 进气过程 取Pa=0.8Po=0.8bar 进气终点温度
a
T =
γ
γ++∆+10r
T T T =373K
充气效率v η
γ
εε
η+⋅
⋅
⋅
-=11
10
0a a
v T T p p =0.65
（3） . 压缩过程
1) 选取平均多变压缩指数1n =1.22 2) 压缩过程中任意点X 的压力cx p ：
cx p =
2
.19.01
⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛cx a
n cx a a V
V V V p bar
式中cx V ——x 点的气缸容积，它等于：
cx
V =
()()C x x V Cos L R Cos R D +⎥⎦
⎤
⎢⎣⎡---ϕϕπ21414
2
c
V =
1
-εh
V =0.04 L
3) 压缩终点压力c p 和温度c T ：
c p =Pa 1
n ε
=8.0⨯22.15.7= 9.3bar c T =Ta 1
1-n ε
=373×8122.1-= 589.4K
c t = 273
-c T = 316.4c o
（4）． 燃烧过程计算
1) 压缩终点的空气平均等容比热v C
c t =316.4
c o
时，p C =7.06 kcal/kmol c o
v
C =p C 986.1-= 5.074 kcal/kmol c o
2) 压缩终点残余废气平均等容比热"
v C ，
α =0.85，c t =323.8c o
时，"
v C =7.82kcal/kmol c o
.
"
v C =986.1-"p C = 7.82 – 1.986 = 5.834 kcal/kgmol c o
3) 压缩终点的混合气平均等容比热'
v
C
'
v C =γ
γ+"
+1v
v C C =5.103 kcal/kmol c o
=21.4 kJ/kgmol c o
4) 燃烧终点的温度Z T ,
C `
V =21.7Kcal/Kmol.K
z
p c
v u z t C t C M H H "='
+
+∆-μ
γμξμ1
)1()(
将已知数值代入 "
p C z t = 69800 kJ/kgmoL
反复查表，采取逐步试算法求得： z t = 2113℃, Z T =2113+273 =2386K 5）压力升高比λ： 4
.589238607.1⨯
==C
Z T T μ
λ=4.3
6）燃烧压力P z ： P z =λP C =4.3×9.3=40.3bar
二、飞轮侧轴承受力F
F=Lf b P z S h =0.6×1.6×40.3×0.005=19.3KN
L 为左右轴承力臂比
f b 为轴承冲击载荷系数，取1.6 S h 为活塞顶面积 三、结论：
根据GB/T 276-1994 轴承6206的许用基本额定动载荷为19.5KN 计算结果为飞轮侧轴承受最大载荷为19.3KN 〈19.5KN ，所以轴承6206符合此机型设计要求。

以上为设计前期计算值
实际生产出的发动机经过燃烧分析仪测试燃烧压力为39bar 根据实际测试结果计算曲轴载荷为：0.6×1.6×39×0.005=18.7KN。