内燃机(柴油机)课程设计各种曲线图

4110柴油机热力计算

1.原始参数及已知条件

① 汽缸直径 D=110mm ② 活塞行程 S=130mm ③ 转速 n=2200r/min 2. 选取参数

根据4110（非增压）柴油机一般资料选取参数如下：

④ 过量空气系数 6.1=φa ⑤ 平均压缩多变指数 37.11=n 4 ⑥ 平均膨胀多变指数 239.12=n ⑦ 示功图丰满系数 φ=0.94 ⑧ 机械效率 80.0=ηm ⑨ 最高燃烧压力 M P a p z 0.6= 3..进气过程参数

①充气系数 825.011

*00

*1

=+⨯

⨯

-==

'

=φεεφφr

T a p T p a ce ce c c

②残余废气系数 φr =0.04 ③进气终点温度 φφςr

T r

r c T T a ++=

1/0=318k

④进气终点压力 0

)9.085.0(P a P ⨯-==0.086Mpa

2. 压缩过程参数

① 缩终点压力 MPa n ce

p a p c 2906.41==ε ② 缩终点温度 ε⨯-=11n ce

T a T c =933.24938k ③压力升高比 40.1==

p c

p z λ

3. 燃烧过程参数

①燃烧终点温度

604.1905)1(/

])315.8()315.8/(0

/[

=+++++=c ppmz r z

T c c vpmb r T c c v L a H u

z T z φβλφλφςk

②初期膨胀比

T c

T z

λβρ=

=1.52 4. 膨胀过程参数

① 期膨胀比

868

.9==ρ

ε

δce

② 胀终点的压力 δn p z p b 2/==0.2985MPa ③膨胀终点的温度 δββ12

1

*-=n z T z T b =1071.59k 5. 经济技术指标

① 理论平均指示压力

MPa n ce

n n n ce p c

p mi

8125.0)]1111(111)121

1(1

2)1([1

/=------

-+

--=εδλρ

ρλε

② 实际平均指示压力

MPa

c

ce c p a p b c ce p mi p mi 7719.01)

)((1

)

1(/=---+--=

φεεεφ

εε

③ 指示油耗

mi

P

k T L k p

c i b ⨯⨯⨯⨯⨯⨯=

96.2861056.12φ=195.0203g/kwh ④ 有效油耗 m

i b e b η

/==243.77g/kwh

⑤ 示效率 u

H

i b i ⨯⨯=3

103600η=0.4322

⑥ 有效效率 m

i e η

ηη⨯==0.3457

4110

柴油机动力计算

1. 基本参数 动力计算过程 1基本参数

（1） 发动机转述 n=2200r/min （2） 曲柄半径 R=65mm （3） 气缸直径 D=110mm （4） 活塞行程 S=130mm

（5） 连杆比 ==L R /λ0.3

2. 计算

① n=2200 r/min 时 26.23030

2200

30

=⨯=

=ππωn

r/min

②对一般柴油机来说，m c m )3.0~2.0(1= m c m )8.0~7.0(2= 而l

l l m c

m '

-=1=0.25kg

③连杆小端质量 l l

l m c m -⨯

=1得‘l =165mm ④连杆大端质量 l

l

m c m ⨯

=2=0.75kg ⑤往复质量 m m p m j 1+==0.95kg ⑥往复惯性力 ω2r m j p j ==4573N 3. 活塞的运动规律计算

①活塞位移 ϕλϕ22sin 1()cos 1(-

+-=l r x l

r =λ

②活塞速度 ]21

)2sin 21(2sin 2

[sin -

-+=ϕλϕλ

ϕrw v 30πωn =

③活塞加速度 )2cos (cos 2ϕλϕ+=rw a 4. 往复惯性力的计算 )2cos (cos 22

4

)(ϕλϕπ

φ+=

rw D m j f j （MPa ）

5. 总作用力的计算

)()()(ϕϕϕf j p f += （MPa ） 6. 活塞侧推力计算

βϕϕtan )()(f f c = （MPa ） ϕλβsin sin = 7. 连杆力计算

βϕϕcos /)()(1f f = （MPa ） 8. 法向力计算

)cos()(1)(βϕϕϕ+=f f n （MPa ） 9. 切向力计算

)sin()(1)(βϕϕϕ+=f f t （MPa ） 10. 转矩计算

2

4

)()(D r f t T tq π

ϕϕ⨯⨯= （Nm ）

11. 多缸机总转矩计算 12. 曲柄销负荷)(ϕR B 的计算