汽油机热力计算
汽油发动机的效率
汽油发动机的效率一、引言汽油发动机是目前主流的车用发动机，其效率直接影响着车辆的燃油经济性和性能表现。
本文将从理论和实际应用两个方面探讨汽油发动机的效率问题。
二、理论分析1. 热力学效率热力学效率是指发动机内部能量转化为有用功的比例，其计算公式为ηth=(Wout-Qin)/Qin，其中Wout为输出功，Qin为输入热量。
根据该公式可知，提高燃料的燃烧温度和压力可以提高热力学效率。
但是过高的温度和压力也会导致爆震等问题。
2. 机械效率机械效率是指发动机内部摩擦损失等因素带来的功耗与输出功之比。
其计算公式为ηm=Wout/(Wout+Wfr)，其中Wfr为摩擦损失功耗。
提高润滑性能和降低内部摩擦可以提高机械效率。
3. 总体效率总体效率是指整个系统输入能量转化为有用功的比例，其计算公式为ηt=ηth×ηm。
总体效率受到热力学效率和机械效率的共同影响。
三、实际应用1. 发动机负荷发动机负荷是指发动机输出功率与最大输出功率之比。
在实际使用中，发动机应该在最高效率点附近运行，此时热力学效率和机械效率都能得到较好的保证。
过低或过高的负荷都会导致效率下降。
2. 燃油品质燃油品质对于发动机的效率也有很大影响。
高品质的燃油可以提供更好的燃烧性能和润滑性能，从而提高总体效率。
同时，低品质的燃油还会导致积碳等问题，影响发动机寿命。
3. 发动机控制系统现代汽车发动机采用电子控制系统进行管理和调节。
通过精确控制进气量、喷油量、点火时期等参数，可以使发动机在不同工况下达到最佳效率。
同时，这些参数也需要根据不同环境和驾驶习惯进行适当调整。
四、结论汽油发动机的效率受到多个因素的影响，在理论分析和实际应用中都需要考虑到各个方面的因素。
优化发动机结构、提高燃油品质、精确控制发动机参数等方法都可以提高汽油发动机的效率，从而使车辆更加节能环保。
第8章汽油机工作过程的数值计算2PPT课件
28.01.2021
（24）
.
10
若只考虑前三个主要反应式(1) (2) (3)，则公式(24)变为:
(25) 书中采用(25)式进行[NO]浓度计算的。计算步骤如下： (1)化 学 平 衡 计 算 得 到 平 衡 浓 度[N]e,[NO]e,[O2]e,[OH]e 等，
(2)然后求出化学平衡时的反应速率 R1，R2，R3； (3) 用四阶 Runge-kutte 法数值求解一阶常微分方程(25) 得到[NO]。 积分区间：从燃烧开始到冻结，当已燃区的温度低于某
有害排放生成量预测计算中， NO的计算比较准确些， CO、HC的计算误差较大，其预测计算模
型还有待进一步完善 下面介绍NO的预测计算模型。
28.01.2021
.
2
NO生成物理现象
“高温冻结”现象——汽油机在燃烧过程中，氮和氧在高 温条件下生成NOx。在膨胀过程中，NO的浓度并不随气 缸压力、温度下降而减小。在排气阀开启时，实测的NO 浓度远远高于其在该平衡态下的浓度。
hu
ub
dmb
d
dQWb
d
p dVb
d
（6）
两个区域的气体状态方程：
pVu mu RuTu
pVb mb RbTb
质量守恒：
（7）（8）
m mu mb const （9） 气缸容积限制方程：
V Vu Vb
（10）
28.01.2021
.
19
瞬时质量燃烧率与紊流燃烧速率和火焰前锋面积有
28.01.2021
.
21
由式(13)、(14)消去 dTb/d得出 dmb/d的表达式:
dmb A / B
d
(15)
汽油让汽车行驶时计算热机效率的公式
汽油让汽车行驶时计算热机效率的公式嘿，同学们！咱们今天来聊聊一个有趣又有点复杂的话题——汽油让汽车行驶时计算热机效率的公式。
咱先说说啥是热机效率啊。
简单来讲，热机效率就是热机用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比。
就好比你有一堆糖果，能吃到嘴里的甜滋滋的糖果数量和你一开始拥有的糖果总数的比例，这比例越高，说明你享受糖果的效率就越高，对吧？那在汽油让汽车行驶这个事儿里，热机效率的公式就是：η = W 有 / Q 放。
这几个字母啥意思呢？η 就代表热机效率，W 有呢，指的是热机用来做有用功的能量，Q 放就是燃料完全燃烧放出的能量。
比如说，一辆汽车加了一定量的汽油，这汽油燃烧放出了很多能量，但真正让汽车跑起来、做有用功的能量只是其中一部分。
那咱们怎么计算这效率呢？我给大家举个例子啊。
有一次我在路上看到一辆车，它加了 50 升的汽油，咱们假设汽油的热值是 4.6×10^7 焦耳/千克，汽油的密度约为0.71×10^3 千克/立方米，这 50 升汽油的质量大概就是 35.5 千克。
汽油完全燃烧放出的能量 Q 放就等于汽油的质量乘以汽油的热值，算下来大约是 1.63×10^9 焦耳。
然后这辆车靠着这些汽油跑了 500 千米，咱们假设汽车克服阻力做功是 1×10^8 焦耳，这 1×10^8 焦耳就是有用功 W 有。
那这时候热机效率η 就等于 1×10^8 焦耳除以 1.63×10^9 焦耳，算下来大概是 6.1%。
大家看，通过这样的计算，咱们就能知道这辆汽车把汽油能量转化为有用功的效率有多高啦。
在实际生活中，影响汽车热机效率的因素可多了去了。
比如说发动机的设计，要是发动机设计得好，就能让汽油燃烧更充分，能量利用更高效。
还有驾驶习惯，要是你老是急刹车、急加速，那能量浪费可就多啦，热机效率也就低了。
另外，汽车的保养也很重要。
就像咱们人要定期体检一样，汽车也得好好保养。
汽油机做功计算公式
汽油机做功计算公式在工程领域中，汽油机是一种常见的能量转换设备，它将化学能转化为机械能，以产生功。
为了计算汽油机所产生的功，我们可以使用以下公式：功 = 力 × 距离汽油机所产生的力可以通过以下公式计算：力 = 压力 × 面积在汽油机中，压力是由燃烧室中的燃气产生的。
这是通过燃油和空气的混合物在汽缸中燃烧产生的。
燃烧过程中产生的高温高压气体推动活塞向下运动，从而产生了力。
然后，这个力通过连杆和曲轴传递到输出轴上，最终转化为机械能。
在计算汽油机所产生的力时，我们还需要考虑活塞的面积。
活塞的面积可以通过以下公式计算：面积= π × (活塞直径/2)^2将以上公式结合起来，我们可以得到汽油机做功的计算公式：功 = 压力× π × (活塞直径/2)^2 × 距离需要注意的是，距离是活塞在汽缸中运动的距离。
这个距离可以通过引擎的行程长度来确定。
行程长度是指活塞从上死点到下死点的距离，也就是活塞在汽缸中上下运动的最大距离。
在实际应用中，我们通常会将汽油机的功输出转化为单位时间内的功率。
功率可以通过以下公式计算：功率 = 功/时间通过计算汽油机的功率，我们可以评估其性能和效率。
这对于设计和优化汽油机非常重要，可以帮助我们选择合适的引擎参数和工作条件，以满足特定的需求。
汽油机做功的计算公式为：功 = 压力× π × (活塞直径/2)^2 × 距离。
通过这个公式，我们可以计算出汽油机所产生的功，并进一步评估其性能和效率。
这对于汽油机的设计和优化非常重要，可以帮助我们提高其工作效率，满足不同应用场景的需求。
内燃机热力计算
内燃机课程设计热力计算书——解放CA-30汽油机热力计算一、 课程设计的主要内容2.1、解放CA_—30汽油机的热力计算1、计算工况选择：转速 n=2800r/min 功率 81kw 平均有效压力 0.622MPa2、原始参数及条件（1）柴油机型号：解放CA —30汽油机（2）增压方式：非增压（3）冲程数：τ=4（4）额定功率： e p =81kw（5）额定转速：n=2800r/min（6）气缸直径：D=101.6mm（7）活塞行程：S=114.3mm（8）行程缸径比：S/D=1.125（9）气缸数目：Z=6（10）活塞总排量：Z*h V =5.55L（11）压缩比：ε=6.2（一般汽油机是7-11）（12）平均有效压力：me P =0.622MPa（13）扭矩： tq T =343N ·m（14）活塞平均速度：m C =10.5m/s（15）升功率：L P =14.5kw/L（16）me P ·m C =65.53 热计算3.1 燃料的平均元素和分子量C=0.855 H=0.145 O=0.000 (内燃机学P41)燃料低热值 Hu=43960J /KG3.2 工质参数3.2.1燃烧1Kg 汽油燃料理论上所必须的空气量110.8550.14500.5130.208124320.208124C H O lo kmol KG ⎛⎫⎛⎫=+-=+-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭3.2.2汽油的空燃比0.85534.410.145014.796/3lo X Kg Kg ⎛⎫=+-= ⎪⎝⎭汽油机过量空气系数α一般取0.8-0.96此处取α=0.9。
3.2.3可燃混合气新鲜充量 0.90.5130.46/M Lo kmol kg α=⨯=⨯=3.2.4燃烧产物单独成分数量Mx222210.85510.920.20820.2080.5130.05702/1211210.5120.2080.01423/1120.2080.06539/21120.2080.00711/10.7920.792C Mco Lo Kmol kg k Mco Lo kmol kg kH Mh o k Lo kmol kg kMh k Lo kmol kg kMn lo ααααα--=-⨯=-⨯⨯⨯=++-=⨯=+-=-⨯=+-=⨯=+=⨯⨯=0.90.5130.3657/kmol kg ⨯⨯= 其中汽油机K=0.45-0.5，此处K=0.503.2.5燃烧产物的总量 22220.50942/Mco Mco Mh Mh o Mn kmol kg ++++=3.3周围介质参数和剩余气体周围介质压力Pk=Po=0.103Mpa周围介质温度Tk=To=293K剩余气体压力Pr=(1.05-1.25)Po 这里取1.05Po=1.05x0.1013=0.106Mpa 剩余气体温度Tr=1000K3.4 各热力过程的热力计算3.4.1 进气冲程 新鲜充量温升ΔT=20K3.4.1.1进气的充量密度66310/0.10310/(287293) 1.205/K k k p Rg T kg m ρ=⨯⨯=⨯⨯= 3.4.1.2 进气终了压力Pa=Pk-0.00797=.0.933Mpa3.4.1.3 残余废气系数r φ 0r 293200.1060.071000 6.20.09330.106r r a r T T p T p p φε+∆=+-+=⨯=⨯-3.4.1.4 进气终点温度Ta 0r 1293200.0710*******.07ra rT T T T k φφ+∆+=+++⨯==+ 3.4.1.5 充气系数00000112930.093310.1060.0930.826293200.103 6.210.1030.103a a r c T p p p T T p p p φε⎡⎤⎛⎫=--⎢⎥ ⎪+∆-⎝⎭⎣⎦⎡⎤⎛⎫=--= ⎪⎢⎥+-⎝⎭⎣⎦3.4.2 压缩过程3.4.2.1 压缩绝热指数及多变平均指数 当ε=6.2，Ta=358K 时 选取绝热指数1n =1.353.4.2.2 压缩终点压力c p11.350.0933 6.21.116n c a p p MPa ε==⨯=3.4.2.3 压缩终点温度Tc 111.381358 6.2678n a Tc T k ε--==⨯=3.4.3 做功过程 3.4.3.1 汽油机理论混合气分子摩尔变更系数0μ 1200.50942 1.1070.46M M μ=== 3.4.3.2 汽油机实际混合气分子摩尔变更系数μ011.1070.07 1.0410.07r r μφμφ+=++==+3.4.3.3 汽油机燃烧产物的热量()()14396089313/0.4610.071r HuKJ Kmo M φ===⨯++ 3.4.3.4 汽油机燃烧产物平均摩尔热量()()()0000024.640.0020518.31532.7770.002051z zz t V z t t t n p V zt t MC t MC MC t =+=+=+ 汽油机的压力升高比λ一般在3.2到4.2 此处取 λ= 3.23.4.3.5 燃烧过程的终点温度Tz()()000.8.3152270()zz t t n pao cm V c p t t H MC t MC αλλμμ⎡⎤+++-=⨯⎢⎥⎣⎦代入数据tz=2540KTz=tz+273k=2813K3.4.3.6 燃烧最高压力 Pz=λPc=3.2x1.1=3.52Mpa3.4.3.7初期膨胀比ρ1.042813 1.353.2678z cT T μρλ=⨯=⨯= 3.4.4 排气冲程3.4.4.1 后期膨胀比 6.2 4.61.35εδρ=== 3.4.4.2 汽油机膨胀多变系数2n 取1.32膨胀终点压力2 1.323.520.3466.2Z n b P P ε===MPa 膨胀终点温度210.32281315696.2Z n b T T K ε-=== 取剩余温度校核'156910531.49r T K === 两者的误差Δ=105310001053-=5%，大致符合要求。
汽油燃烧推动力计算公式
汽油燃烧推动力计算公式汽油引擎是目前最为常见的内燃机之一，它通过燃烧汽油来产生推动力，驱动汽车或其他机械设备运行。
汽油的燃烧推动力是由燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下运动，从而驱动曲轴旋转，最终将动力传递给车轮。
在设计和优化汽油引擎时，需要对其推动力进行计算，以便确定合适的设计参数和燃烧条件。
本文将介绍汽油燃烧推动力的计算公式及其相关知识。
汽油燃烧推动力的计算公式可以通过热力学原理和燃烧过程的基本特性推导得出。
在汽油引擎中，燃烧过程可以简化为空气和燃料的混合物在气缸内燃烧，产生高温高压气体，推动活塞向下运动。
根据理想气体状态方程，可以得到气体压力、体积和温度之间的基本关系：PV = nRT。
其中，P表示气体的压力，V表示气体的体积，n表示气体的摩尔数，R表示气体常数，T表示气体的温度。
根据这个方程，可以得到燃烧气体的压力与温度之间的关系，进而计算出推动力。
汽油燃烧推动力的计算公式可以表示为：F = PA。
其中，F表示推动力，P表示燃烧气体的压力，A表示活塞的有效工作面积。
根据热力学原理和活塞运动的基本特性，可以得到这个简化的计算公式。
在实际的汽油引擎中，燃烧气体的压力是随着活塞运动而变化的，因此需要对燃烧过程进行详细的动力学分析，以确定燃烧气体压力随时间的变化规律。
在实际的汽油引擎中，燃烧气体的压力随时间的变化可以通过燃烧过程的数值模拟或实验测量得到。
通过对燃烧过程的详细分析，可以得到燃烧气体压力随时间的变化曲线，进而计算出推动力随时间的变化规律。
通过对推动力的详细分析，可以确定汽油引擎的工作性能和燃烧条件，进而优化设计和改进燃烧过程，提高汽油引擎的效率和动力性能。
除了燃烧气体的压力，活塞的有效工作面积也是影响推动力的重要因素。
在设计汽油引擎时，需要对活塞的结构和工作特性进行详细的分析和计算，以确定活塞的有效工作面积。
通过对活塞运动的详细分析，可以确定活塞的有效工作面积，进而计算出推动力的大小和变化规律。
发动机能量百分比计算公式
发动机能量百分比计算公式在汽车工程领域中，发动机是汽车的心脏，是汽车动力系统的核心部件。
发动机的能量百分比是指发动机输出的功率与其理论最大输出功率之比，通常用百分比来表示。
计算发动机能量百分比的公式可以帮助工程师和技术人员评估发动机的性能和效率，从而指导汽车设计和优化。
发动机能量百分比计算公式的基本原理是根据发动机的输出功率和理论最大输出功率来计算。
发动机的输出功率通常是通过测量发动机在特定工况下的动力输出来获得，而理论最大输出功率则是根据发动机的设计参数和性能特性来计算得出。
通过比较这两个数值，就可以得出发动机的能量百分比。
发动机能量百分比计算公式的一般表达式如下：能量百分比 = (发动机输出功率 / 理论最大输出功率) × 100%。
其中，能量百分比表示发动机的能量利用效率，发动机输出功率表示实际测量得到的发动机输出功率，理论最大输出功率表示根据发动机设计参数和性能特性计算得出的发动机理论最大输出功率。
在实际应用中，发动机能量百分比计算公式可以根据具体的发动机类型和工况进行调整和优化。
例如，对于内燃机发动机，可以考虑燃烧效率、燃料质量和空气流量等因素；对于电动汽车，可以考虑电池容量、电机效率和能量管理系统等因素。
发动机能量百分比的计算结果可以帮助工程师和技术人员评估发动机的性能和效率，并指导汽车设计和优化。
通过对发动机能量百分比的分析，可以发现发动机存在的性能瓶颈和能量损失，从而优化发动机设计和控制策略，提高发动机的能量利用效率。
除了用于发动机性能评估和优化，发动机能量百分比计算公式还可以应用于汽车性能测试和监控。
通过实时监测发动机输出功率和理论最大输出功率，可以及时发现发动机性能异常和故障，保障汽车的安全和可靠性。
在汽车工程领域中，发动机能量百分比计算公式是一个重要的工具和指标，对于评估发动机性能、优化发动机设计和控制、以及汽车性能测试和监控都具有重要意义。
随着汽车技术的不断发展和创新，发动机能量百分比计算公式也将不断完善和应用，为汽车工程技术的进步和发展提供重要支持。
热机效率计算题讲解
10 道热机效率计算题题目一：一台汽油机的功率为70kW，它工作 1 小时消耗汽油5kg，已知汽油的热值为4.6×10⁷J/kg，求这台汽油机的效率。
解析：1.先计算汽油机所做的有用功：-功率P = 70kW = 70000W，工作时间t = 1 小时= 3600 秒。
-根据公式W = Pt，可得有用功W⁷ = 70000×3600 = 2.52×10⁷J。
2.再计算汽油完全燃烧放出的热量：-汽油质量m = 5kg，热值q = 4.6×10⁷J/kg。
-根据公式Q = mq，可得总热量Q = 5×4.6×10⁷ = 2.3×10⁷J。
3.最后计算热机效率：-热机效率η = W⁷/Q×100% = (2.52×10⁷)/(2.3×10⁷)×100% ≈ 110%（此结果因忽略了能量损失等因素，实际热机效率不可能大于100%，仅为计算过程中的近似值）。
题目二：某柴油机的效率是40%，它工作时消耗10kg 柴油能做多少有用功？柴油的热值为4.3×10⁷J/kg。
解析：1.计算柴油完全燃烧放出的热量：-柴油质量m = 10kg，热值q = 4.3×10⁷J/kg。
- Q = mq = 10×4.3×10⁷ = 4.3×10⁷J。
2.计算有用功：-效率η = 40%，根据公式W⁷ = ηQ，可得有用功W⁷ = 40%×4.3×10⁷ = 1.72×10⁷J。
题目三：一台热机工作时，燃料燃烧每小时释放 1.2×10⁷J 的热量，若热机的效率为30%，求该热机每小时做的有用功是多少？解析：1.已知总热量Q = 1.2×10⁷J，效率η = 30%。
2.根据公式W⁷ = ηQ，可得有用功W⁷ = 30%×1.2×10⁷ =3.6×10⁷J。
汽油燃烧热量计算公式
汽油燃烧热量计算公式
汽油燃烧热量计算公式是用来计算燃烧单位体积汽油所释放出的热能的公式。
燃烧热量也被称为热值，是衡量燃料能量含量的重要指标之一。
汽油的燃烧热量可以通过下面的公式进行计算：
燃烧热量（Q）= 燃烧产生的热能（E）/ 燃烧产生的质量（m）
其中，燃烧产生的热能是指燃烧单位质量（kg）汽油所释放出的热能，通常使用单位焦耳（J）来表示。
燃烧产生的质量是指燃烧所用的汽油质量。
在实际计算中，我们通常使用升或者加仑作为汽油的质量单位。
为了将质量转化为质量单位为千克，我们需要知道汽油的密度。
常见的汽油密度约为0.75-0.85 kg/L。
以用升作为质量单位为例，使用下面的公式可以计算汽油的燃烧热量：
燃烧热量（Q）=（E ×汽油密度 × 1000）/ m
其中，E是汽油的燃烧热值，单位为焦耳/升。
汽油的燃烧热值通常在汽油质量标准中给出，不同类型的汽油具有不同的燃烧热值。
通过以上公式，你可以计算不同类型的汽油的燃烧热量。
然而，请注意在实际计算中，应将单位转化为相应的国际单位制（SI）单位，如千克和焦耳以获得更准确的结果。
汽油燃烧热量计算公式可以通过燃烧产生的热能除以燃烧产生的质量得到。
但为了获得准确的结果，应注意单位的转换。
GHK460热力计算
GHK460发动机热力计算（多点电喷）一原始参数按多点电喷电控汽油机计算，缸经=60mm 行程=70mm压缩比ε=10:1排量0.792L最大功率N e=35.7kw/6000r/min最大扭矩M e=58N.m/3600r/min二计算工况：采用如下二种工况计算1. 最大功率工况6000r/min2.最扭矩工况：3600r/min三. 燃料根据给定的压缩比ε=10,则选用燃料辛烷值RON在85-100范围内，故选用97号汽油燃料的平均元素成分和分子量：C=0.855 H=0.145m r=115kg/千莫尔燃料低热值：H u=33.91C+125.60H－10.89(0-S)－2.51×(9H+W)=33.91×0.855+125.6×0.145-2.51×9×0.145=43.93MJ/Kg =43930KJ/Kg四.工质参数1.燃烧1公斤燃料，理论上所必须的空气量：L0=1/0.208（C/12+H/4－0/32）=1/0.208（0.855/12+0.145/4）=0.516千莫尔空气/kg燃料l0=1/0.23（8/3C+8H－0）=1/0.23（8/3×0.855+8×0.145）=14.957kg空气/kg燃料2.过量空气系数α的选择：因为采用多点电喷，在最大扭矩工况取α=1，在额定工况取α=1 3.可燃混合气的量：M1=αl0+1/m Tn（r/min）3600 6000M1=1×0.516+1/115=0.5247千莫尔可燃混合气/kg燃料在K=0.5和所取的速度工况时，燃烧产物单独成份的量：n（r/min）3600 6000M CO2 =C/12－2[（1－α）/(1+K)]×0.208L0=0.855/12－2[(1-1)/(1+0.5)]×0.208×0.516=0.07125千莫尔CO2/kg燃料M CO=2[（1-α）/（1+K）]×0.208L0=2×[（1-1）/（1+0.5）]×0.208×0.516=0千莫尔CO/kg燃料M H2O=H/2-2K[（1-α）/（1+K）]×0.208L0=0.145/2-2×0.5×[（1-1）/（1+0.5）]×0.208×0.516=0.0725千莫尔H2O/kg燃料M H2=2K[（1-α）/（1+0.5）]×0.208L0=0M N2=0.792αl0=0.792×1×0.516=0.4087千莫尔N2/kg燃料4.燃烧产物的总量：M2=M CO2 +M CO +M H2O+M H2 + M N2n（r/min）3600 6000M2=0.07125+0+0.0725+0+0.4087=0.55245千莫尔燃烧产物/kg燃料五.周围介质参数和剩余气体：取周围介质压力P k=P0=0.1MP a周围介质温度T k=T0=293K剩余气体温度T r：从图1中查得：n（r/min）3600 6000T r（K）1020 1080剩余气体压力p r ：在标定速度工况p rN=1.18P0=0.118Mpan（r/min）6000A P=（p rN-p0×1.035）×108/（n2N p0）=（0.118-0.1×1.035）×108/（60002）×0.1=0.4028p r= p0（1.035+ A P×10-8 n2）=0.1×（1.035+0.4028×10-8×60002）=0.118 Mpan（r/min）3600 A P=（0.118-0.1×1.035）×108/（60002）×0.1=0.4028p r=0.1×（1.035+0.4028×10-8×30002）=0.1087 Mpa六.进气过程1.标定速度工况下：取ΔT N=8‴A r=ΔT N/（110-0.0125n N）=8/（110-0.0125×6000）=0.2286ΔT= A r（110-0.0125n）=0.2286×（110-0.0125×6000）=8n（r/min）3000 5000A r0.2286 0.2286ΔT（K ）8.0 14.8592.进气的充量密度：ρ0= p0×106/（R B T0）=0.1×106/（287×293）=1.189 kg/m3式中：R B=287J/ kg.度-------空气的比气体常数3进气压力损失Δp a：根据试验资料，现代汽车发动机在额定工况下，β2+ξ1=2.5—4.0,根据发动机的速度工况（n=6000r/min）和在进气系统加工过的内表面条件下可取：β2+ξ1=2.8现代高速汽油机ω1的推荐值为50—130m/s，日本和德国的专家认为,进气最高气体平均流速应控制在90-95m/s,取ω1=90 m/sA n=ω1/ n N=90/6000=0.015Δp a=（β2+ξ1）A2n n2×ρk×10-6/2n（r/min ）3600 ΔP a=2.8×0.0152×36002×1.189×10-6/2=0.00485Mpan（r/min ）6000 ΔP a=2.8×0.0152×60002×1.189×10-6/2=0.01348Mpa4.进气终了压力p a：p a=p0-Δp a p0=0.1Mp an （r/min ）3600 6000p a（Mpa）0.09515 0.08655 剩余气体系数:γrγr=T0+ΔT/T r×φ1p r/εφ2p a-φ 1 p r在确定γr时,取发动机清扫系数φ1=1过充量系数φ2从图1中查得：n （r/min ）3600 6000φ2 1.04 1.12γr 0.0372 0.038666 进气终了温度:TaTa=( T0+ΔT+γr T r)/(1+γr)n（r/min ）3600 T a=(293+14.859+0.0372×1020)/(1+0.0372)=333.4Kt a=333.4-273=60.4‴n（r/min ）6000 Ta=(293+8+0.03866×1080)/(1+0.03866)=330Kt a=330-273=57‴7.充量系数ηV:ηV= T0/( T0+ΔT) ×1/(ε-1) ×1/p0(φ2εp a-φ1 p r)n（r/min ）3600ηV=293/(293+14.859)1/(10-1) ×1/0.1×(1.04×10×0.09515-0.1087)=0.9314 n（r/min ）6000ηV=293/(293+8)×1/(10-1) ×1/0.1×(1.12×10×0.0865-0.118)=0.9198七压缩过程1.由图2确定如下值(确定压缩绝热指数k1诺谟图)n（r/min ）3000 5000k1 1.3761 1.3762T a （K）333.4 330n1 1.376 1.37612.压缩终点压力p c=p aεn1 Mp an（r/min ）3600 6000p c （MP a） 2.2616 2.05643 压缩终点温度: T c= Taεn1-1n（r/min ）3600 T c=333.4×101.376-1=792 K t c=519‴6000 T c=330×101.3761-1=785 K t c=512‴4 . 压缩终点平均莫尔比热：（1）.新鲜混合气（空气）（mc v）tcto=20.6+2.638×10-3t c t c= T c-273‴n（r/min ）3600 6000t c（‴）519 512（mc v）tcto（KJ/千莫尔. ‴）21.969 21.95（2）剩余气体：（汽油在不同α时燃烧产物的平均莫尔比热[千焦耳/千莫尔. 度]）（mc v″）tcto————按表1用插值法确定：n（r/min ）3600 6000（mc v″）tcto24.233 24.202（3）工作混合气：（mc v′）tcto =1/(1+γr)[（mc v）tcto+γr（mc v″）tcto]n（r/min ）3600 （mc v′）tcto=1/1+0.0372[（21.88+0.0372×24.233）=22.05KJ/千莫尔. ‴n（r/min ）6000 （mc v′）tcto=1/1+0.03866[（21.89+0.03866×24.202）=22.034KJ/千莫尔. ‴八.燃烧过程：（1）可燃混合气分子变更系数μ0=M2/ M1工作混合气变更系数μ=（μ0+γr）/（1+γr）n（r/min ）3200 3600μ0 1.0529 1.0529μ 1.051 1.0509（2）由于燃料燃烧化学反应不完全损失的热量：ΔH u=119950（1-α）L0 由于采用电喷α=1故ΔH u=0 n （r/min ）3600由于采用电喷α=1故ΔH u=0（3）工作混合气燃烧热H u1：H u1=（H u-ΔH u）/（M1（1+γr））n （r/min ）3600 6000H u1（KJ/千莫尔工作混合气）80721 806084.燃烧产物平均莫尔比热：（mc v″）tzto =（1/M2）[M co2（mc v co2″）tzto+ M co（mc v co″）tzto+ M H2o（mc v H2o″）tzto+M H2 (mc v H2o″)tzto+ M N2（mc v N2″）tzto]n （r/min ）3600 6000（mc v″）tzto=(1/0.55245)[0.07125×(39.123+0.003349t z)+ 0.0725×(26.67+0.004438 t z)+0.4087×(21.951+0.001457 t z) ]=24.784+0.00209t z5 热利用系数ξz：按图1查出ξz(因多点电喷故取值偏高)n（r/min ）3600 6000ξz 0.93 0.896 燃烧过程终点温度：ξz H u1+（mc v′）tcto t c=μ（mc v″）tztot zn（r/min ）3600 0.93×80721+22.05×519=1.051×（24.784+0.00209 t z）t zt z=2704‴T z=2977 Kn（r/min ）6000 0.89×80608+22.034×512=1.0509×（24.784+0.00209 t z）t zt z=2612‴T z=2885K7 理论的燃烧最大压力：p z= p cμT z/ T cn（r/min ）3600 p z=2.2616×1.051×2977/792=8.935Mp an（r/min ）6000 p z=2.0564×1.0509×2885/785=7.942Mp a8 实际的燃烧最大压力：p z实=0.85p zn（r/min ）3600 6000p z实（Mp a ）7.595 6.759 压力升高比λ：λ= p z/p cn（r/min ）3600 6000λ 3.95 3.862九膨胀和排气过程1平均膨胀绝热指数k2在给定的ε=10并对应α及T z的情况下从图3（确定汽油机膨胀过程绝热指数k2的诺谟图）来确定，而平均膨胀多变指数n2按绝热平均指数的大小来估算：n（r/min ）3600 6000α（多点电喷） 1 1T z （K）2977 2885k2 1.2525 1.253n2 1.251 1.2522膨胀终了的压力和温度：压力p b=p z/εn2n（r/min ）3600 6000p b（Mp a ）0.501 0.445温度T b= T z /εn2-1n（r/min ）3600 6000T b（K）1670 1615十工作循环指示参数：1p i′=p c/（ε-1）[λ/（n2-1）（1-1/εn2-1）-1/（n1-1）（1-1/εn1-1）]n=3600 r/minp i′=2.2616/（10-1）×[3.95/（1.251-1）×（1-1/101.251-1）-（1/1.376-1）×（1-1/101.376-1）]=1.349 Mp an=6000 r/minp i′=2.0564/（10-1）×[3.862/（1.252-1）×（1-1/101.252-1）-（1/1.3761-1）×（1-1/101.3761-1）]=1.19 Mp a2平均指示压力p i=Ψu p i′，一般取示功图丰满系数Ψu=0.96则n（r/min ）3600 6000p i（Mp a ） 1.295 1.14243指示热效率和指示燃油消耗率：ηi= p i l0α/（H u p0ηv）g i=3600/ H uηin（r/min ）3600 6000ηi 0.403 0.3595g i（g/Kw.h）203 228十一. 发动机有效指标1机械损失的平均压力p M=0.049+0.0152υ（对六缸以下s/D>1时的经验公式）式中：υ=S n/3×104=70n/3×104=0.0023n m/sS–行程n—转速n（r/min ）3600 6000υ（m/s ）8.28 13.8p m（Mp a）0.175 (0.22) 0.2592 平均有效压力p e和机械效率ηm：p e= p i -p m ηm= p e/ p in（r/min ）3600 6000p e（Mp a） 1.12(1.075) 0.883ηm0.865(0.83) 0.7733.有效效率ηe和有效燃料消耗率g e：n（r/min ）3600 6000ηe 0.3486(0.334) 0.2779g e（g/kw.h）235(245) 2954.功率计算N e：N e=p e v h i n/30τ式中：p e——平均有效压力（Mp a）v h——单缸排量（L）I——缸数n——发动机转速（r/min ）τ——行程数n（r/min ）3600 6000N e（kw）26.6(25.5) 355.扭矩计算M e：M e=Ne×9550/nn （r/min ）3600 6000M （N.m）70.56(67.6) 55.7注：（）为机械损失的平均压力修正值11。
汽油机功率的计算公式
汽油机功率的计算公式
汽油机的功率是指其输出的机械功率，即汽油机所能提供的有效能量。
汽油机功率的计算公式包括净功率和效率的计算。
1.净功率计算公式：
净功率是指汽油机输出的有效功率，可以用来推动机械设备或执行其
他工作。
净功率可以通过引擎测试台上测量得到，或通过基本公式来计算。
净功率=扭矩×转速/5252
其中，扭矩是指引擎所能产生的力矩，单位为lb-ft或N·m；转速
是指引擎的旋转速度，单位为每分钟转数。
2.效率计算公式：
效率是指汽油机将燃料中的能量转化为机械能的能力，通常以百分比
表示。
效率=输出功率/输入功率×100%
其中，输出功率是指汽油机输出的净功率，输入功率是指燃料的能量
输入。
输入功率可以通过下列公式计算：
输入功率=燃料的热值×燃料消耗率
燃料的热值指的是燃料中每单位质量所含的能量，单位为焦耳/千克（J/kg）或卡路里/克（cal/g）；燃料消耗率是指每单位时间内消耗的燃
料质量，单位为千克/小时（kg/h）或克/秒（g/s）。
在计算公式中，还需要注意一些单位换算，例如千瓦与马力的关系为
1千瓦≈1.34马力，1焦耳=0.2388卡路里。
除了以上的计算公式，还需要考虑到一些其他因素对汽油机功率的影响，例如气温、湿度、空气密度、氧气含量等。
这些因素会对引擎的空气进气量产生影响，从而影响到汽油燃烧效果和功率输出。
总之，汽油机功率的计算是一个综合考虑多个因素的复杂过程。
通过合适的测试和计算方法，可以得到汽油机的净功率和功率效率，为设计、改进和使用汽油机提供参考依据。
汽油机热值计算
汽油机热值计算汽油机热值是指单位质量的汽油所释放的热能。
它是衡量汽油燃烧效率的重要指标之一，也是评估汽油品质的重要参数。
热值的大小直接影响着汽油的经济性和使用效果。
汽油热值的计算通常采用燃烧热法。
在实验条件下，将一定质量的汽油完全燃烧后，测量所释放的热量。
这个热量即为汽油的热值。
汽油的热值与其组成有关。
一般来说，烷烃类化合物的热值较高，而芳香烃和烯烃的热值较低。
因此，在制造汽油的过程中，会根据需要调整不同成分的比例，以获得更高的热值。
汽油热值的计算公式如下：热值 = 燃烧释放的热量 / 汽油质量其中，燃烧释放的热量可以通过实验测量获得，而汽油的质量可以通过称量获得。
将这两个值代入计算公式，即可得到汽油的热值。
热值的单位通常使用焦耳/克（J/g）或千卡/克（kcal/g）。
在实际应用中，常用的单位是千卡/升（kcal/L）或万卡/升（kcal/L）。
这是因为汽油的质量难以直接测量，而体积可以通过容器容量获得。
汽油的热值对于汽车的性能和经济性有着重要影响。
热值越高，汽油燃烧时释放的能量越大，对发动机的推动力也就越大。
同时，热值高的汽油在燃烧过程中产生的废气、污染物也会相对较少，对环境的影响也较小。
在选择汽油时，消费者可以通过查看产品标签上的热值指标，来评估汽油的质量和性能。
一般而言，热值较高的汽油质量也相对较好。
但需要注意的是，不同车辆的发动机设计和要求不同，对汽油的热值也有不同的要求。
因此，在选择汽油时，消费者应根据自己的车辆型号和使用需求来做出选择。
汽油机热值是衡量汽油质量和性能的重要指标之一。
通过合理的热值计算和选择，可以提升汽车的性能和经济性，同时也减少对环境的影响。
汽油热值的研究和应用，对于推动汽车工业的发展和提高能源利用效率具有重要意义。
汽油热效率理论计算公式
汽油热效率理论计算公式汽油热效率是指汽油发动机在工作时将燃料的化学能转化为机械能的能力。
热效率的高低直接影响着发动机的性能和燃油经济性。
因此，研究汽油热效率的计算公式对于提高发动机性能和节能减排具有重要意义。
汽油热效率的理论计算公式可以通过以下步骤推导得出：首先，我们需要了解汽油燃烧的化学反应方程式。
汽油的化学组成主要是碳氢化合物，燃烧时与氧气发生化学反应，生成二氧化碳和水。
汽油的化学反应方程式可以表示为：C8H18 + 12.5(O2 + 3.76N2) → 8CO2 + 9H2O + 47N2。
其中，C8H18代表汽油的化学式，O2代表氧气，N2代表氮气，CO2代表二氧化碳，H2O代表水，47和12.5分别是化学反应的摩尔系数。
根据汽油的化学反应方程式，我们可以计算出汽油燃烧时释放的热量。
汽油的燃烧热值为44MJ/kg，因此汽油的燃烧释放的热量可以表示为：Q = 44MJ/kg。
其中，Q代表汽油燃烧释放的热量。
接下来，我们需要计算发动机的功率输出。
发动机的功率输出可以通过测量发动机的扭矩和转速来计算。
发动机的功率输出可以表示为：P = Tω。
其中，P代表发动机的功率输出，T代表发动机的扭矩，ω代表发动机的转速。
然后，我们可以计算发动机的热效率。
发动机的热效率可以表示为：η = P / (m·Q)。
其中，η代表发动机的热效率，P代表发动机的功率输出，m代表消耗的燃料质量，Q代表汽油燃烧释放的热量。
通过以上步骤，我们可以得出汽油热效率的理论计算公式：η = Tω / (m·Q)。
通过这个公式，我们可以计算出汽油发动机的热效率。
这个公式可以帮助我们评估发动机的性能和燃油经济性，为发动机的设计和优化提供重要参考。
然而，需要注意的是，上述公式是基于理想情况下的计算结果。
实际情况中，发动机的热效率受到多种因素的影响，如燃烧效率、热损失、摩擦损失等。
因此，在实际应用中，需要综合考虑这些因素，对公式进行修正和优化，以得到更加准确的结果。
汽油机做功计算公式
汽油机做功计算公式
汽油机做功计算公式涉及到几个关键参数，下面我们来一一介绍。
一、功率
功率是指单位时间内执行的功。
在汽油机中，它通常以马力为单位。
马力的定义是1磅力施加在1英尺距离上所做的功，即每秒钟做功550英尺-磅。
因此，功率的公式可以表示为：
功率 = 力 ×距离 ÷时间
其中，力指引擎发出的扭矩，距离指车轮离心轴的距离，时间指发生这种转动的时间。
二、扭矩
扭矩是指在线性运动中施加的旋转力。
在汽油机中，扭矩通常以磅英-英尺或牛-米的单位度量。
因此，扭矩的公式可以表示为：
扭矩 = 力 ×杆长
其中，力指引擎所施加的力，杆长指力作用点在线性方向上的距离。
在汽油机中，通常使用转矩扳手来测量扭矩。
三、转速
转速是指引擎旋转的速率，通常以每分钟的转数（RPM）度量。
在汽
油机中，转速可以通过转速表来测量。
四、功率输出
汽油机的功率输出可以通过公式来计算，公式如下：
输出功率 = 扭矩 ×转速 ÷ 5252
其中，5252是一个常数，为英制单位下每分钟3600秒的比例。
以上就是汽油机做功计算的相关公式，其中包括了功率、扭矩、转速
和功率输出。
在实际应用中，这些参数可以通过各种测量工具来获取，以进行正确的计算。
除此之外，还需要注意单位的转换和精度的保持，以确保计算结果的准确性。
热值、热机的效率和功率的有关计算
低位热值是指燃料中的可燃成分完全燃烧后释放出 的热量，不包括水蒸气冷凝释放的热量。
03
高位热值是指燃料中的可燃成分完全燃烧后释放出 的热量，包括水蒸气冷凝释放的热量。
影响因素
燃料的种类和成分
不同燃料和同种燃料的不同成分，其热值不同。
燃烧条件
燃烧温度、压力、氧气浓度等条件影响燃料的 燃烧效率和热值的释放。
热值和功率之间没有直接的关系，因为功率不仅取决于燃料的热值， 还取决于热机的设计和运行条件。
在相同的热机设计和运行条件下，高热值的燃料可能会产生更高的功 率，但这并不是绝对的。
05
实际应用
在工业生产中的应用
热值计算
在工业生产中，热值是燃料燃烧 释放的能量，通过计算热值可以 确定燃料消耗量，从而优化能源 利用，降低生产成本。
能源评估
在能源利用项目中，通过计算相关参数可以对项目 的能源利用情况和经济效益进行评估，为项目决策 提供依据。
技术改进
通过对相关参数的监测和分析，可以发现能 源利用中的问题和瓶颈，推动相关技术的改 进和创新。
感谢您的观看
THANKS
功率匹配
汽车的动力系统需要与车辆负载和道路条件相匹配，通过计算功率可以合理选择发动机 和传动系统，提高车辆的动力性和经济性。
排放控制
汽车排放的污染物与发动机的工作状态有关，通过监测发动机的热效率和功率等参数， 可以控制排放物的生成和排放量。
在能源利用中的应用
节能减排
通过计算热值、热机效率和功率等参数，可 以优化能源利用，减少能源浪费和污染物排 放，促进节能减排。
02
燃烧室设计不合理、空气与燃料混合比不当、燃烧条件不佳等
都会导致燃料燃烧不充分，从而降低热机效率。
发动机热力学计算
热力学计算1.1热力学计算已知条件如下：压缩比ε=9.5，缸数i=4,在转速为n=5500转每分钟时额定功率Ne=50KW 。
汽油成分gc=0.85,gh=0.15,Mt=114低热值Hu=44100kJ/kg 。
大气状态：P 0=1atm=1.033Kgf/cm 2,T 0=288K ；曲柄半径与连杆长度比：R/L=0.31。
(一)、原始参数的选择1、过量空气空气系数a=0.92、进气系统阻力的流量系数7.0=ϕi3、示功图丰满系数96.0=ϕ(二)、排气过程：1、排气终了压力P rP r =1.0+0.30Nn n （Kgf/cm 2）=1.2（Kgf/cm 2） 其中 N n =1.5n (1-1) 2、排气终了温c 度T rT r =850+350Nn n （K ）=850+350=1200（K ） (1-2) （三）进气过程：1、4.2=e h N V f ⇒ 2.13100055004.2=⨯=h V f （cm 2/L ） (1-3) 2、进气压力5.322262*********⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛--⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯-=εδεϕf V n P P h a =0.930（Kgf/cm 2）(1-4) 3、△T=△T N （110-0.0125n ）/(110-0.0125n e ),取△T N =17o C则△T=17o C4、残余废气系数2.1930.05.92.1120017288-⨯⨯+=-⨯∆+=r a r r r P P P T T T εγ=0.040 (1-5)5、进气温度 a T =0T +∆T=16+17=33C 0=306 K (1-6)6、充气系数c=-⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯-⨯⨯+=-⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯∆+=15.95.993.05.92.11033.193.01728828811000εεεηa r a v P P P P T T T 0.82 (1-7)(四)、压缩过程1、平均多变压缩指数 nn n N 03.038.11-==1.335 (1-8) 2、压缩终点压力335.15.9930.01⨯==n a c P P ε=18.78（Kgf/cm 2） (1-9)3、压缩终点温度 335.015.93061⨯==-n a c T T ε=651K (1-10)（五）、燃烧过程1、⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=415.01285.021.013241221.010O H C g g g L =0.516（Kmol/Kg 燃料）(1-11) 2、1141516.09.0101+⨯=+=T M aL M =0.474（Kmol/Kg 燃料） (1-12) 3、516.09.079.0415.01285.079.041202⨯⨯++=++=aL g g M H C =0.512（Kmol/Kg ）(2-13)4、474.0512.0120==M M μ=1.08 (1-14) 5、04.0104.008.110++=++=γγμμ=1.118 (1-15) 6、化学损失()()9.0158000158000-⨯=-⨯=∆a H μ=5800 KJ/Kg 燃料 (1-16) 7、()()K Kmol KJ T C C ./291.211868.465110415.0815.41868.410415.0815.433/=⨯⨯⨯+=⨯⨯+=--ν (2-17)8、Z T C 4//1093.2776.20-⨯+=ν (1-18)9、由()()/1//1νμμνγεμC M H H T C z Z ++∆-= (1-19) 联立求解8、9式得：K T Z 2867=10、压力升高比λ，6512867118.1⨯==C Z T T μλ=4.924 (1-20) 11、最高燃烧压力78.18924.4⨯==C Z P P λ=92.47（Kgf/cm 2） (1-21)（六）、膨胀过程：1、平均多变指数n 2nn n N 03.02.12+==1.245 (2-22) 2、膨胀终点温度1245.115.928672--==n Zb T T ε=1648K (1-23) 3、膨胀终点压力245.15.947.922==n Z b P P ε=5.60（Kgf/cm 2） (1-24) （七）、性能指标 1、平均指示压力/i P 和i P⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛---⎪⎭⎫ ⎝⎛---=--1112/1211111111n n C i n n P P εελε=16.001（Kgf/cm 2） (1-25) /i i i P P ϕ==11.20（Kgf/cm 2） (1-26)2、机械损失压力P m3、机械效率im m P P -=1η根据内燃机原理给定的现代四冲程汽油机的机械效率数值范围为0.7~0.85，在此选定为m η=0.814、指示热效率=••=••=82.020.11033.128844100474.0314.8314.8001νμηηi i P P T H M 0.340 (1-27) 5、指示燃油消耗率340.044100106.3106.366•⨯=•⨯=i i H g ημ10.240=（g/KW.h ） (1-28) 6、有效热效率340.081.0⨯==i m e ηηη=0.275 (2-29)7、平均有效压力81.020.11⨯==m i e P P η=9.07（Kgf/cm 2） (1-30)8、有效燃油消耗率275.044100106.3106.366•⨯=•⨯=e e H g ημ=296.85（g/KW.h ） (1-31) 9、单缸排量4550007.955900900⨯⨯⨯==ni P N V e e h =0.248（L ） (1-32) S D V h 42π=，S 为活塞的行程，取1.1=DS则根据以上三式，得D=66mm，S=72.6 73mm.。
汽油发动机热效率
汽油发动机热效率
汽油发动机的热效率是指其将燃料中的化学能转化为有效功率的能力。
热效率可以通过以下公式计算：
热效率=有效功率输出/燃料的热值
其中，有效功率输出是指发动机产生的有效功率，即用于驱动车辆或产生其他有用功的功率；燃料的热值是指单位质量燃料所释放的热量。
对于汽油发动机，其热效率通常在20%到30%之间。
这意味着仅有20%到30%的燃料能够被转化为有用的功率，而剩余的大部分热能则以废热的形式散失掉。
导致汽油发动机热效率相对较低的原因包括燃烧不完全、摩擦损失、排气热量损失等。
为了提高汽油发动机的热效率，可以采取一些措施，例如优化燃烧过程、减少摩擦损失、改进排气系统等。
此外，也可以利用混合动力系统、电动助力等技术来提高整体的能量利用效率。
1/ 1。
发动机热力学计算
热力学计算1.1热力学计算已知条件如下：压缩比ε=9.5，缸数i=4,在转速为n=5500转每分钟时额定功率Ne=50KW 。
汽油成分gc=0.85,gh=0.15,Mt=114低热值Hu=44100kJ/kg 。
大气状态：P 0=1atm=1.033Kgf/cm 2,T 0=288K ；曲柄半径与连杆长度比：R/L=0.31。
(一)、原始参数的选择1、过量空气空气系数a=0.92、进气系统阻力的流量系数7.0=ϕi3、示功图丰满系数96.0=ϕ(二)、排气过程：1、排气终了压力P rP r =1.0+0.30Nn n （Kgf/cm 2）=1.2（Kgf/cm 2） 其中 N n =1.5n (1-1) 2、排气终了温c 度T rT r =850+350Nn n （K ）=850+350=1200（K ） (1-2) （三）进气过程：1、4.2=e h N V f ⇒ 2.13100055004.2=⨯=h V f （cm 2/L ） (1-3) 2、进气压力5.322262*********⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛--⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯-=εδεϕf V n P P h a =0.930（Kgf/cm 2）(1-4) 3、△T=△T N （110-0.0125n ）/(110-0.0125n e ),取△T N =17o C则△T=17o C4、残余废气系数2.1930.05.92.1120017288-⨯⨯+=-⨯∆+=r a r r r P P P T T T εγ=0.040 (1-5)5、进气温度 a T =0T +∆T=16+17=33C 0=306 K (1-6)6、充气系数c=-⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯-⨯⨯+=-⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯∆+=15.95.993.05.92.11033.193.01728828811000εεεηa r a v P P P P T T T 0.82 (1-7)(四)、压缩过程1、平均多变压缩指数 nn n N 03.038.11-==1.335 (1-8) 2、压缩终点压力335.15.9930.01⨯==n a c P P ε=18.78（Kgf/cm 2） (1-9)3、压缩终点温度 335.015.93061⨯==-n a c T T ε=651K (1-10)（五）、燃烧过程1、⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=415.01285.021.013241221.010O H C g g g L =0.516（Kmol/Kg 燃料）(1-11) 2、1141516.09.0101+⨯=+=T M aL M =0.474（Kmol/Kg 燃料） (1-12) 3、516.09.079.0415.01285.079.041202⨯⨯++=++=aL g g M H C =0.512（Kmol/Kg ）(2-13)4、474.0512.0120==M M μ=1.08 (1-14) 5、04.0104.008.110++=++=γγμμ=1.118 (1-15) 6、化学损失()()9.0158000158000-⨯=-⨯=∆a H μ=5800 KJ/Kg 燃料 (1-16)7、()()K Kmol KJ T C C ./291.211868.465110415.0815.41868.410415.0815.433/=⨯⨯⨯+=⨯⨯+=--ν (2-17)8、Z T C 4//1093.2776.20-⨯+=ν (1-18)9、由()()/1//1νμμνγεμC M H H T C z Z ++∆-= (1-19) 联立求解8、9式得：K T Z 2867=10、压力升高比λ，6512867118.1⨯==C Z T T μλ=4.924 (1-20) 11、最高燃烧压力78.18924.4⨯==C Z P P λ=92.47（Kgf/cm 2） (1-21)（六）、膨胀过程：1、平均多变指数n 2nn n N 03.02.12+==1.245 (2-22) 2、膨胀终点温度1245.115.928672--==n Z b T T ε=1648K (1-23) 3、膨胀终点压力245.15.947.922==n Z b P P ε=5.60（Kgf/cm 2） (1-24) （七）、性能指标1、平均指示压力/i P 和i P⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛---⎪⎭⎫ ⎝⎛---=--1112/1211111111n n C i n n P P εελε=16.001（Kgf/cm 2） (1-25) /i i i P P ϕ==11.20（Kgf/cm 2） (1-26)2、机械损失压力P m3、机械效率im m P P -=1η根据内燃机原理给定的现代四冲程汽油机的机械效率数值范围为0.7~0.85，在此选定为m η=0.814、指示热效率=∙∙=∙∙=82.020.11033.128844100474.0314.8314.8001νμηηi i P P T H M 0.340 (1-27) 5、指示燃油消耗率340.044100106.3106.366∙⨯=∙⨯=i i H g ημ10.240=（g/KW.h ） (1-28) 6、有效热效率340.081.0⨯==i m e ηηη=0.275 (2-29)7、平均有效压力81.020.11⨯==m i e P P η=9.07（Kgf/cm 2） (1-30) 8、有效燃油消耗率275.044100106.3106.366∙⨯=∙⨯=e e H g ημ=296.85（g/KW.h ） (1-31) 9、单缸排量4550007.955900900⨯⨯⨯==ni P N V e e h =0.248（L ） (1-32) S D V h 42π=，S 为活塞的行程，取1.1=DS则根据以上三式，得D=66mm，S=72.6 73mm.。
汽油机热力计算
汽油机热力计算(总15页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除摘要通常由于汽油机具有转速高、重量轻、噪音小、易启动、造价低等特点。
因此它在小客车、中小型货车和军用越野车及小型农用动力（喷粉、喷雾、插秧机）等方面广泛应用。
通过本课题的设计，是学生掌握内燃机设计的一般方法和步骤；掌握汽油机三大计算（热力计算，动力计算和零件强度计算）的方法和步骤；初步训练学生应用三大计算的结果，分析内燃机动力性、经济性、零件强度及零件机构工艺性的能力。
关键词 NJ70Q汽油机；热力计算；动力计算目录摘要II第 1 章绪论 (2)1.1本课程设计研究的意义和目的21.2本课题研究的任务2第 2 章汽油机热力计算 (3)2.1汽油机实际循环热力计算 (3)2.1.1 热力计算的目的 (3)2.1.2 热力计算的方法 (3)确定汽油机的结构形式 (3)原始参数的选择 (5)燃料的燃烧化学计算 (9)燃气过程参数的确定与计算 (10)压缩终点参数的确定 (11)燃烧过程终点参数的确定 (11)膨胀过程终点参数的确定 (11)指示性能指标的计算 (12)有效指标的计算 (12)确定汽缸直径D和冲程S (13)绘制示功图 (14)绘制实际示功图 (16)第 3 章NJ70Q汽油机动力学计算.................................................. 错误!未定义书签。
3.1曲轴连杆机构中的作用力............................................................ 错误!未定义书签。
3.1.1 机构惯性力................................................................................................ 错误!未定义书签。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（课程设计）用纸摘要通常由于汽油机具有转速高、重量轻、噪音小、易启动、造价低等特点。
因此它在小客车、中小型货车和军用越野车及小型农用动力（喷粉、喷雾、插秧机）等方面广泛应用。
通过本课题的设计，是学生掌握内燃机设计的一般方法和步骤；掌握汽油机三大计算（热力计算，动力计算和零件强度计算）的方法和步骤；初步训练学生应用三大计算的结果，分析内燃机动力性、经济性、零件强度及零件机构工艺性的能力。
关键词NJ70Q汽油机；热力计算；动力计算毕业论文（设计）用纸目录摘要I第 1 章绪论 (2)1.1本课程设计研究的意义和目的 (2)1.2本课题研究的任务 (2)第 2 章汽油机热力计算 (3)2.1汽油机实际循环热力计算 (3)2.1.1 热力计算的目的 (3)2.1.2 热力计算的方法 (3)2.1.2.1 确定汽油机的结构形式 (3)2.1.2.2 原始参数的选择 (4)2.1.2.3 燃料的燃烧化学计算 (8)2.1.2.4 燃气过程参数的确定与计算 (8)2.1.2.5 压缩终点参数的确定 (9)2.1.2.6 燃烧过程终点参数的确定 (9)2.1.2.7 膨胀过程终点参数的确定 (10)2.1.2.8 指示性能指标的计算 (10)2.1.2.9 有效指标的计算 (11)2.1.2.10 确定汽缸直径D和冲程S (11)2.1.2.11 绘制示功图 (12)2.1.2.12 绘制实际示功图 (14)第 3 章NJ70Q汽油机动力学计算............................................... 错误！未定义书签。
3.1曲轴连杆机构中的作用力......................................................... 错误！未定义书签。
3.1.1 机构惯性力............................................................................................. 错误！未定义书签。
3.2绘制各负荷的曲线图................................................................. 错误！未定义书签。
3.2.1绘制合成力P=f(α)的曲线图.............................................................. 错误！未定义书签。
3.2.2绘制P N＝f(α),P L=f(α),T=f(α),K=f(α)图................................ 错误！未定义书签。
3.2.3绘制主轴颈和曲柄销的积累扭矩图..................................................... 错误！未定义书签。
3.2.4绘制曲柄销负荷极坐标图..................................................................... 错误！未定义书签。
3.2.5绘制曲柄销预磨损图............................................................................. 错误！未定义书签。
参考文献............................................................................................ 错误！未定义书签。
致谢.......................................................................................... 错误！未定义书签。
第 1 章绪论1.1 本课程设计研究的意义和目的通常由于汽油机具有转速高、重量轻、噪音小、易启动，造价低等特点。
因此它在小客车、中小型货车和军用越野车及小型农用动力（喷粉、喷雾、插秧机）等方面广泛应用。
通过本课题的设计，是学生掌握内燃机设计的一般方法和步骤：掌握汽油机三大计算（热力计算，动力计算和零件强度计算）的方法和步骤：初步训练学生应用三大计算的结果，分析内燃机动力性、经济性、零件强度及零件机构工艺性的能力。
1.2 本课题研究的任务1．选取适当的参数值，校核有效功率；2．对所选机型进行热力和动力计算；3．整理并编写课程设计说明书。
第 2 章汽油机热力计算2.1 汽油机实际循环热力计算2.1.1 热力计算的目的该方法是一种近似的、半经验的估计方法，它是根据热力计算公式，对内燃机各热力参数、指示参数进行计算，其计算结果的精确性依赖于大量经验数据的选择是否恰当，它对内燃机的设计有一定的指导意义。
2.1.2 热力计算的方法标定功率：[P e]=51.5 KW标定转速：[n]=2800r/min工况选择：标定工况根据GB1105—74陆用内燃机大气条件为：大气压力：P0=100KPa环境温度：T0=298K相对湿度φ0=60%2.1.2.1 确定汽油机的结构形式1．选择汽油机汽油机具有转速高、重量轻、噪音小、易启动、造价低等特点。
因此它在小客车、中小型货车和军用越野车及小型农用动力（喷粉、喷雾、插秧机）等方面广泛应用。
2．冲程数τ的选择内燃机按冲程分二冲程和四冲程内燃机,二冲程内燃机在单位时间内工作循环比四冲程内燃机多一倍,实际输出功率是四冲程内燃机的功率的1.5－1.8倍；二冲程必须组织扫气过程；运转较平稳、结构紧凑、轻巧。
在汽油机上用二冲程，由于扫气的影响，使得经济性较差，因此仅在小型汽油机上有应用（如摩托车、摩托艇、喷雾机、割草机等）汽车上很少使用。
本课题汽油机选择四冲程。
3．冷却方式的选择通常内燃机有两种冷却方式：水冷式和风冷式（空气冷却）系统．由于水冷系统冷却均匀，冷却强度高，运转噪音小，因此得到了广泛运用。
在农用、汽车发动机上大多是水冷系统．而风冷系统具有结构简单，内燃机重量较轻，不用冷却水，使用维修方便，制造成本低；对环境适应性强；热惯性小，暖机时间短，易起动等优点。
但最大的缺点是热负荷高，工作噪音大，它仅在一些小型汽油机和摩托车上被广泛使用。
在军用车辆和高原干旱地区使用的动力中也有应用。
因此NJ70Q汽油机冷却方式选用水冷系统。
4．气缸布置型式的选择常见的气缸布置型式主要有立式、卧式和V型三种。
单列式发动机结构简单、工作可靠、成本低使用维修方便，能满足一般要求，V型双列式发动机可缩短内燃机的长度，降低重心，有利于提高转速。
一般单列卧式发动机常用于农用内燃机，特别是单缸内燃机：单列立式常用于六缸以下的内燃机；V型双列式常用于八缸以上的内燃机；卧式对置式常用于大型客车和重型载重汽车。
根据设计要求和以上原因汽油机选择立式4缸布置型式。
5．燃烧室型式的选择燃烧室的形式不仅关系到整机性能指标，而且在很大程度上决定了气缸盖和活塞顶的结构，其选型的主要依据是气缸直径，转速和使用要求。
对柴油机燃烧室的型式主要有直喷式（浅盆型、深坑型、球型）和分隔式、涡流室、预燃室）两大类五种型式。
对汽油机燃烧室的型式主要有侧置气门燃烧室（L型）（已趋于淘汰）和顶置气门燃烧室（楔形、浴盆形、碗形、半球形）。
目前车用汽油机中几乎全部是采用顶置气门燃烧室。
根据该机型的设计要求汽油机选用半球形燃烧室。
2.1.2.2 原始参数的选择根据NJ70Q汽油机的结构特点、用途、标定工况、使用环境等可选择某些原始参数。
其具体选择步骤如下：1．压缩比ε压缩比ε是影响内燃机性能指标的重要结构参数，提高压缩比可以提高内燃机的功率和经济性。
对汽油机ε的提高主要受爆燃的影响。
表现为燃料的辛烷值、燃烧室形状及排放的限制，可以按下面的经验数据选择。
汽油机的辛烷值90-97侧置气门燃烧室ε=6.2-7.0 顶置形燃烧室ε=8.0-9.0小客车有汽油机ε=6.0-10 载重车用汽油机ε=6.5-8.0预燃室燃烧室ε=18-22该机型压缩比ε取8.0。
2．过量空气系数a ϕ过量空气系数a ϕ是反映混合气形成和燃烧完善程度及整机性能的一个指标。
对柴油机a ϕ大于1，在柴油机吸入气缸空气量一定条件下，a ϕ越小意味着气缸内混合气越浓，空气的利用率越高，发出的功率越大。
应尽量减小a ϕ。
在小型高速柴油机中a ϕ，的减小主要受燃烧完善程度的限制，在大型机增压柴预燃室燃烧室a ϕ=1.2—1.6油机主要受热负荷的限制。
通常柴油机在标定工况时α的取值范围如下：低速柴油机a ϕ=1.8—2.0高速柴油机a ϕ=1.2—1.5增压柴油机a ϕ=1.7—2.2a ϕ值（在全负荷时）也可根据燃烧室的形状进行选择；浅盆形燃烧室a ϕ=1.6—2.2 深坑形燃烧室a ϕ=1.4—1.7球形燃烧室a ϕ =1.3—1.5 涡流室燃烧室a ϕ=1.3—1.6对于汽油机整个运行过程中，可遇到a ϕ<1和a ϕ>1的所有情况,在全负荷时a ϕ的取值范围: a ϕ=0.85-1.1.通常选定标定工况时a ϕ<1和a ϕ>1.该机型过量空气系数a ϕ=0.9。
3．残余废气系数φr残余废气系数φr 值的的大小，反映气缸中残余废气量的多少。
其值主要与压缩比、排气终点参数（Pr ，Tr ）、气门重叠角及是否扫气有关。
当Pr/Tr 比值增大φr 减小时，废气的密度和燃烧室所占容积比例都增加，φr值便随之增大；组织扫气与不组织扫气相比，φr值降低；气门重叠角增大时，φr值降低。
通常汽油机压缩比小,气门重叠角较小,且不组织扫气;四冲程汽油机：φr=0.06～0.16，该机型残余废气系数φr取0.09。
4．进气温升ΔT新鲜充量在进入气缸的过程中，受到高温零件加热和充量动能转化为热能的影响。
使新鲜冲量得到ΔT的温升，引起进气温度的提高。
四冲程汽油机：ΔT=0～40℃，该机型进气温升ΔT取10℃。
5．热量利用系数ζZ热量利用系数ζZ是Z点（显著燃烧终点）时刻的燃料燃烧放出热量的利用系数。
它是用以反映实际燃烧过程中燃烧不完善、通道节流、高温分解和传热等损失程度大小的一个重要参数，它的数值主要受到内燃机燃烧品质的影响。
凡是能改善燃烧过程、减少传热损失的因素一般都有利于ζZ的提高。
如转速的提高，促使过后燃烧增强，ζZ减小；采用分隔式燃烧室的柴油机，具有较大的传热损失，ζZ比直喷式柴油机的小；增压后，燃烧产物的高温分解现象减少，ζZ可提高。
汽油机：ζZ=0.85～0.95，该机型热量利用系数ζZ取0.9。
6．示功图丰满系数iφ是把实际循环中的时间损失和部分换气损失在理论循环中给予考虑。