内燃机(柴油机)课程设计各种曲线图
内燃机设计中的CAD
内燃机设计中的CAD/CAE/CFD技术作者：高宏阁朱敬锋李树花程晓鸣一、前言我国内燃机传统的设计过程中，由于前期设计阶段缺乏试验用的样机，往往参考国外同类型样机，依靠工程设计人员的经验，经过大量试验与测试，进行改进设计，因此很难避免设计中存在潜在的缺陷。
这样，有关装配、操作和维护的问题往往只会在设计后期或在最终产品试车过程中，甚至在投入使用一段时间后才能暴露出来，所以产品往往不得不返回到构造设计阶段以进行必要的修改，这样的设计过程不仅效率低，费用还高。
早在二十世纪八十年代，我国就提出了"甩图板"的口号，成为我国制造业信息化建设起步的号角。
今天越来越多的企业正在把信息化作为推动本企业发展的重要手段，而在信息化的应用上以CAD/CAE技术最为广泛。
早期的CAD就是单纯的二维绘图，在内燃机行业中最早使用的是AutoCAD、CAXA，它们是真正的电子图板，随着软件业、计算机技术的蓬勃发展，大量三维CAD软件层出不穷，如UG、Pro/E、SolidWorks、CATIA等，它们卓越的参数化设计和基于特征设计功能受到广大内燃机设计工作人员的青睐。
CAE/CFD软件是迅速发展中的计算力学、计算数学与现代计算机科学和技术相结合而形成的一种综合性、知识密集型的信息产品。
随着市场竞争日益激烈，更多的企业越来越清楚意识到要想提高工程、产品的设计质量，降低研究开发成本，缩短开发周期，推出优秀的创新产品，从而尽快地占领更多的市场，那么应该把CAE/CFD技术作为实现工程、产品创新的有力工具和重要的支撑技术。
而内燃机作为一种十分复杂的热力机械，在它的设计中涉及的运动学、动力学、热、力、噪声等问题，使CAE/CFD得到了广泛应用。
图1 某小型内燃机二、CAD在内燃机设计中的应用内燃机中许多零部件的设计，如果采用传统手工设计方法很难满足精度要求，而使用CAD技术，尤其是三维CAD技术能直观表达、设计方便。
机械原理课程设计——内燃机设计——凸轮轮廓线程序、图像
凸轮理论轮廓线与实际轮廓线数据x y x1 y1 0 0 35 0 30 5 -3.06104 34.9879 -2.98506 29.9885 10 -6.16038 34.9373 -5.96929 29.9409 15 -9.32665 34.8075 -8.95079 29.8217 20 -12.5705 34.5372 -11.9229 29.5794 25 -15.8791 34.0528 -14.8684 29.156 30 -19.2135 33.2787 -17.756 28.4959 35 -22.5107 32.1486 -20.5396 27.5536 40 -25.6887 30.6146 -23.163 26.2995 45 -28.6546 28.6546 -25.5658 24.7228 50 -31.3147 26.2762 -27.6908 22.8313 55 -33.5852 23.5166 -29.4895 20.6488 60 -35.4018 20.4392 -30.9252 18.2121 65 -36.727 17.1261 -31.9759 15.5683 70 -37.5544 13.6687 -32.6356 12.7712 75 -37.909 10.1577 -32.9168 9.87707 80 -37.8432 6.67277 -32.8502 6.93899 85 -37.4301 3.27471 -32.4829 3.99979 90 -36.7538 9.84813e-007 -31.8734 1.08708 95 -35.8983 -3.14069 -31.0846 -1.78862 100 -34.9373 -6.16038 -30.1769 -4.6311 105 -33.9248 -9.09012 -29.2009 -7.45161 110 -32.8892 -11.9707 -28.1908 -10.2606 115 -31.7208 -14.7916 -27.1892 -12.6785 120 -30.3109 -17.5 -25.9808 -15 125 -28.6703 -20.0752 -24.5746 -17.2073 130 -26.8116 -22.4976 -22.9813 -19.2836 135 -24.7487 -24.7487 -21.2132 -21.2132 140 -22.4976 -26.8116 -19.2836 -22.9813 145 -20.0752 -28.6703 -17.2073 -24.5746 150 -17.5 -30.3109 -15 -25.9808 155 -14.7916 -31.7208 -12.6785 -27.1892 160 -11.9707 -32.8892 -10.2606 -28.1908 165 -9.05867 -33.8074 -7.76457 -28.9778 170 -6.07769 -34.4683 -5.20945 -29.5442 175 -3.05045 -34.8668 -2.61467 -29.8858 180 -1.87564e-006 -35 -1.60769e-006 -30 185 3.05045 -34.8668 2.61467 -29.8858 190 6.07768 -34.4683 5.20944 -29.5442 195 9.05866 -33.8074 7.76457 -28.9778 200 11.9707 -32.8892 10.2606 -28.1908205 14.7916 -31.7208 12.6785 -27.1892 210 17.5 -30.3109 15 -25.9808 215 20.0752 -28.6703 17.2073 -24.5746 220 22.4976 -26.8116 19.2836 -22.9813 225 24.7487 -24.7487 21.2132 -21.2132 230 26.8116 -22.4976 22.9813 -19.2836 235 28.6703 -20.0752 24.5746 -17.2073 240 30.3109 -17.5 25.9808 -15 245 31.7208 -14.7916 27.1892 -12.6785 250 32.8892 -11.9707 28.1908 -10.2606 255 33.8074 -9.05867 28.9778 -7.76457 260 34.4683 -6.07769 29.5442 -5.20945 265 34.8668 -3.05045 29.8858 -2.61467 270 35 -2.81346e-006 30 -2.41154e-006 275 34.8668 3.05045 29.8858 2.61467 280 34.4683 6.07768 29.5442 5.20944 285 33.8074 9.05866 28.9778 7.76457 290 32.8892 11.9707 28.1908 10.2606 295 31.7208 14.7916 27.1892 12.6785 300 30.3109 17.5 25.9808 15 305 28.6703 20.0752 24.5746 17.2073 310 26.8116 22.4976 22.9813 19.2836 315 24.7487 24.7487 21.2132 21.2132 320 22.4976 26.8116 19.2836 22.9813 325 20.0752 28.6703 17.2073 24.5746 330 17.5 30.3109 15 25.9808 335 14.7916 31.7208 12.6786 27.1892 340 11.9707 32.8892 10.2606 28.1908 345 9.05867 33.8074 7.76457 28.9778 350 6.07769 34.4683 5.20945 29.5442 355 3.05045 34.8668 2.61468 29.8858 360 3.75129e-006 35 3.21539e-006 30 Press any key to continue凸轮理论轮廓线与实际轮廓线数据#include<iostream.h>#include<math.h>#include<iomanip.h>#define PI 3.1415926void main(){double p,x,y,m,n,x1,y1,r=5;//分别代表角度值、理论x、理论y、x对角度的导数，y对角度的导数，实际x，实际y，磙子半径cout<<setw(15)<<"x"<<setw(20)<<"y"<<setw(20)<<"x1"<<setw(20)<<"y1"<<endl;for(p=0;p<=360;p=p+5){if(p<=55){x=-38*sin(p*PI/180)+3*cos(p*PI/55)*sin(p*PI/180);y=38*cos(p*PI/180)-3*cos(p/55*PI)*cos(p*PI/180);m=(38-3*cos(p/55*PI))*cos(p*PI/180)+180/55*3*sin(p*PI/180)*sin(p*PI/55);n=(-38+3*cos(p/55*PI))*sin(p*PI/180)+180/55*3*cos(p*PI/180)*sin(p*PI/55);x1=x-r*n/sqrt((m*m+n*n));y1=y-r*m/sqrt((m*m+n*n));cout<<p<<setw(15)<<x<<setw(20)<<y<<setw(20)<<x1<<setw(20)<<y1<<endl;}else if(p<=110){x=-38*sin(p*PI/180)-3*cos((p-55)*PI/55)*sin(p*PI/180);y=38*cos(p*PI/180)+3*cos((p-55)/55*PI)*cos(p*PI/180);m=(38+3*cos((p-55)/55*PI))*cos(p*PI/180)-180/55*3*sin(p*PI/180)*sin((p-55)*PI/55);n=(-38-3*cos((p-55)/55*PI))*sin(p*PI/180)-180/55*3*cos(p*PI/180)*sin((p-55)*PI/55);x1=x-r*n/sqrt((m*m+n*n));y1=y-r*m/sqrt((m*m+n*n));cout<<p<<setw(15)<<x<<setw(20)<<y<<setw(20)<<x1<<setw(20)<<y1<<endl;}else{ x=-35*sin(p*PI/180);y=35*cos(p*PI/180);m=35*cos(p*PI/180);n=-35*sin(p*PI/180);x1=x-r*n/sqrt((m*m+n*n));y1=y-r*m/sqrt((m*m+n*n));cout<<p<<setw(15)<<x<<setw(20)<<y<<setw(20)<<x1<<setw(20)<<y1<<endl;}}}。
(完整)四冲程内燃机-机械原理课程设计说明书
(完整)四冲程内燃机-机械原理课程设计说明书编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（(完整)四冲程内燃机-机械原理课程设计说明书）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。
本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为(完整)四冲程内燃机-机械原理课程设计说明书的全部内容。
X X 大学机械原理课程设计说明书四冲程内燃机设计院（系）机械工程学院专业机械工程及自动化班级××机械工程×班学生姓名×××指导老师×××年月日课程设计任务书兹发给×××班学生×××课程设计任务书，内容如下：1．设计题目：四冲程内燃机设计2．应完成的项目:（1）内燃机机构运动简图1张（A4) （2）内燃机运动分析与动态静力分析图1张（A3）(3）力矩变化曲线图1张（A4）（5）工作循环图1张（A4）(6）计算飞轮转动惯量（7）计算内燃机功率(8）编写设计说明书1份3．参考资料以及说明：(1）机械原理课程设计指导书(2）机械原理教材4．本设计任务书于20××年 1月4日发出，应于20××年1月15日前完成,然后进行答辩。
指导教师签发 201×年 12 月31日课程设计评语：课程设计总评成绩：指导教师签字：201×年1月15日目录摘要 (1)第一章绪论 (2)1．1 课程设计名称和要求 (2)1．2 课程设计任务分析 (2)第二章四冲程内燃机设计 (4)2．1 机构设计 (4)2．2 运动分析 (7)2．3 动态静力分析 (11)2．4 飞轮转动惯量计算 (16)2．5 发动机功率计算 (18)2．6 进排气凸轮设计 (18)2．7 工作循环分析 (19)设计小结 (21)参考文献 (22)摘要内燃机是一种动力机械，它是通过使燃料在机器内部燃烧，并将其放出的热能直接转换为动力的热力发动机。
内燃机课程设计.ppt
定偏差的一条水平线。 9 尺寸公差带
由上下偏差所限定的一个区域。 10 配合
基本尺寸相同，相互接合的孔和轴公差带之间的关系。 11 间隙配合
具有间隙的配合（包括间隙为零） 12 过盈配合
具有过盈的配合。
13 过度配合 具有间隙或过盈的配合。
14 配合公差 允许间隙或过盈的配合量。
4
轻型压入配合：Hr67
、H 6 p5
、H 7 p6
、R7 h6
、P6 h5
、P7 h6
，凸轮轴瓦与轴孔；
5
过渡配合：H8、H 6、H 7、H8、N6、N7 ，压力机压入， p7 n5 n6 n7 h5 h6
6 过渡配合：H6、H7、H8、M 6、M 7、M8，铁锤打入；连杆与衬套、活塞销 m5 m6 m7 h5 h6 h7
4 延伸公差：P
在气缸盖螺栓的标注中要用到。
5 在基准标注中要注意：
有些字母不能用（E、I、J、M、O、P、R）。
第三节 表面粗糙度
表面微观结构 (粗糙度）
Ra 1 n n i 1
yi
第四节 材料热处理
一 钢的退火
目的：降低硬度，消除内应力，使成分均匀化，细化钢的组织。 分类：扩散退火 （成分均匀化）
用于非配合尺寸 用于材料尺寸公差
五 各种加工方法的加工精度
研磨
IT01~IT5 绗磨
IT4~IT7
圆（平）磨 IT5~IT8
金刚石车（镗） IT5~IT7
拉削
IT5~IT8
铰孔
IT6~IT8
粉末冶金成形 IT6~IT8
粉末冶金烧结 IT7~IT10
车（镗） IT7~IT11 铣
内燃机课程设计6200柴油机曲轴设计动力计算
内燃机课程设计6200柴油机曲轴设计动力计算(共15页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--《内燃机学》课程设计设计计算说明书题目6200柴油机曲轴设计学院专业班级姓名学号指导教师年月日目录1 动力计算 (1)初始条件 (1)曲柄连杆机构运动质量的确定 (1)P-φ示功图的求取 (2)往复惯性力P j（α）计算 (2)总作用力P（α）计算 (3)活塞侧推力P H（α）计算 (3)连杆力P C（α）计算 (4)法向力P N（α）计算 (5)切向力P T（α）计算 (6)∑T p计算 (7)总切向力)(α曲柄销负荷R B（α）计算 (8)准确性校核 (9)2 曲轴设计计算 (10)曲轴各部尺寸比例 (10)曲轴船规验算 (11)1 动力计算初始条件母型机参数：四冲程六缸、废气涡轮增压、不可逆式、直接喷射、压缩空气启动。
D=200mm S=270mmn=600r/min Ne=440kW增压压力P k =,压缩比ε=，机械效率ηm =,压缩复热指数n 1=,膨胀复热指数n 2=，Z 点利用系数ξz =，燃烧过量空气系数α=，中冷器出水温度t=250 ,原机配气定时：进气门开——上死点前60度进气门关——下死点后40度排气门开——下死点前40度排气门关——上死点后60度行程失效系数可取约。
连杆长L=540mm ，质量为，活塞组质量m=，连杆组质量分配比，单位曲柄不平衡质量m=。
曲柄连杆机构运动质量的确定将摆动的连杆用双质量系代替，一部分质量等价到做往复运动的活塞组中，另一部质量等价到做回转运动的曲柄组中，从而可以求出往复质量j m 和连杆组算到大端的质量B m 。
由于连杆尺寸并未确定，先按照母型机的连杆质量分配比。
0.347*35.760.347*34.7647.8217()j L m M m kg =+=+=0.653*0.653*34.7622.6983()B L m m kg ===上式中，M 表示活塞组质量，为连杆组质量分配比，L m 为连杆质量，质量单位都用kg 。
内燃机课程设计-柴油机热力设计
内燃机课程设计任务书一、题目：柴油机热力设计二、给定参数：1．活塞排量： 2.4L2．柴油重量成分：Ｃ＝0.870，H=0.126，O=0.004。
3．柴油的低位发热值：H=42860kJ/kg。
u三、设计内容1．方案选择及总体设计（确定主要性能参数和结构参数）。
2．工作循环计算（包括最低转速、最大扭矩、最大功率、最高速度工况）与示功图。
3．热平衡计算与热平衡图。
4．外特性计算与外特性曲线图。
5．绘制曲轴零件图（A1）。
四、设计要求1．编写设计计算说明书一份，1.2万字左右（20～25页）。
2．用计算机书写文本，用AutoCAD绘图。
3．公式要有出处，符号要有说明。
柴油机热力设计计算说明书1.文献综述1.1柴油机发展现状1.1.1我国柴油机产业的现状与发展我国柴油机产业自20世纪80年代以来有了较快的发展，随着一批先进机型与技术的引进，我国柴油机总体技术水平已经达到国外80年代末90年代初的水平，一些国外近几年开始采用的排放控制技术在少数国产柴油机上也有应用。
最新开发投产的柴油机产品的排放水平已经达到欧1排放限值要求，一些甚至可以达到欧2排放限值要求。
但我国柴油机产业的整体发展仍然面临着许多问题。
（1）我国重型柴油车的产量在逐年的增加，中型、轻型车柴油化步伐也在加快，但在微型汽车、轿车领域，柴油车所占比例仍为零。
而另一方面，我国中型柴油机市场已呈现供大于求，轻型柴油机市场也趋向饱和，但骨干企业正在生产的多数产品从技术角度已应是淘汰产品，发展潜力不大。
（2）柴油机行业投入不足，严重制约了生产工艺水品、规模发展和自主开发能力的提高。
现在，我国柴油机技术基础薄弱，整体技术水平落后国际先进水平10至20年，也落后于国内车用汽油机的发展，还不具备完整的全新柴油机产品和关键零部件开发能力。
许多国外普遍采用的技术在我国仍处于研究阶段，有些甚至仍是空白。
（3）我国柴油机技术的落后、产品质量差以及车辆使用中维修保养措施不力，导致低性能、高排放柴油车在使用中对城市环境和大气质量造成不良影响，使社会产生“厌柴”心理。
第二章 内燃机的实际循环
u z d d
dp d
k
p V
dV d
k 1 dms V d s
i
dme d e
i
dQw d
dQ f d
四．实际循环的近似计算——热计算 为实际发动机设计提供理论依据 1.进气终了状态 pa、Ta、 φ c、mo 非增压 pa=(0.85-0.92)po 增压 pa=(0.9-1.0) po
质量守恒
dmz dmb dms dme d d d d
气体状态方程
pz Vz mz R Tz
dT d
m
1
u z z T
dQB d
dQw d
p dV d
dms d s
i
dme d e
i uz
dQB d
dmz d
mz
实际缸内工作循环的模拟 假定： 缸内压力、温度、浓度处处相等； 缸内工质在封闭过程中无泄漏损失； 工质为理想气体，其比热容、内能仅与温度、浓度有关，CP=f(T,、 )； 不考虑进排气管内的动态流动过程 p(x,t)、u(x,t)，为准稳定流动。
能量守恒
dme d (mz U z ) dQB dms pdV dQw dQ f Is Ie d d d d d d d
lo =0.495(kmol/kg) lo =0.5075(kmol/kg)
二．燃烧前后工质 mol 数的变化 柴油机Φ a>1 ·燃烧前缸内工质 ·燃烧后缸内工质
M 1 a lo
kmol/kg 燃料 kmol/kg 燃料
gc g H 12 2 g g g g g M 2 lo ( C H O ) C H 12 4 32 12 2 M 2 a lo 0.21lo
内燃机课程设计
内燃机课程设计课程设计说明书2011年 12月内燃机课程设计目录一．柴油机工作过程的热力学分析1．原始参数及选取参数2．热力分析计算参数二．活塞组的设计1．概述2．活塞的选型3．活塞的基本设计3。
1活塞的主要尺寸3.2活塞头部设计3.3活塞销座的设计3.4活塞裙部及其侧表面形状设计3。
5活塞与缸套的配合间隙3。
6活塞重量3。
7活塞强度计算4．活塞的冷却5．活塞的材料及工艺6．活塞销的设计6。
1活塞销的结构及尺寸内燃机课程设计6。
2轴向定位6。
3活塞销和销座的配合6.4活塞销的强度校核6.5活塞销材料及强化工艺7．活塞环的设计7。
1活塞环的选择7。
2活塞环主要参数选择7.3活塞环的材料选择及成型方法7。
4活塞环的间隙7。
5环槽尺寸三．连杆组的设计1．概述2．连杆的结构类型3．连杆的基本设计3。
1主要尺寸比例3。
2连杆长度4．连杆小头设计4.1连杆小头结构4。
2小头结构尺寸内燃机课程设计4.3连杆衬套5．连杆杆身6．连杆大头6。
1连杆大头结构6。
2大头尺寸6.3大头定位7．连杆强度的计算校核7.1连杆小头7.2连杆杆身7.3连杆大头8．连杆螺栓的设计四.曲轴组的设计1. 曲轴的概述1.1曲轴的工作条件和设计要求1。
2曲轴的结构型式1。
3曲轴的材料2。
曲轴的主要尺寸确定2。
1主轴颈2。
2曲柄销2.3曲柄臂2.4曲轴圆角2.5提高曲轴疲劳强度方法3. 曲轴油孔位置内燃机课程设计4。
曲轴端部结构5. 曲轴平衡块6。
曲轴的轴向定位7. 曲轴疲劳强度计算7。
1强度计算已知条件7.2强度计算已知曲轴载荷7.3 圆角疲劳强度校核7.4 油孔疲劳强度校核8。
飞轮的设计五．参考文献内燃机课程设计一．柴油机工作过程的热力学分析1．原始参数及选取参数原始参数1）柴油机型号：4100;2）气缸数：Z： 4；3）气缸直径D:100mm;热力分析选取参数1）燃烧室型式：直喷式浅盆形燃烧室2）增压方式：非增压3）冲程数τ：4；4）转速n：2000 r/min；5）行程S：120mm;6）压缩比ε：16;7）平均有效压力e p：7.16 2/cmkgf；8）最高爆发压力z p：73 2kgf；/cm9）环境压力0p=1。
九年级物理全册 13.3《内燃机》教学设计 (新版)沪科版-(新版)沪科版初中九年级全册物理教案
内燃机教学目标（1）知识与能力目标：①了解热机发展历史,知道热机能量转化。
②理解四冲程内燃机构造和工作原理③知道汽油机和柴油机的主要区别和用途。
④学习用分析和比较的科学研究方法学习物理，学会使用信息技术平台进行物理知识学习。
（2）过程与方法①通过平台，学生自主学习《内燃机微课程》。
②通过观察四冲程汽油机和柴油机结构图，观看微课程在线视频，掌握四冲程内燃机工作过程，分析汽油机和柴油机的构造特点，学习分析和比较科学研究方法。
（3）情感态度价值观：①了解内燃机在生产和生活中的应用，感受到技术进步对人类社会发展所起的推动作用，增强学生将科学知识转化为生产力的意识。
②学生通过平台开展自主学习，培养学生利用信息技术进行物理知识学习情感。
教学重点：热机的能量转化、四冲程汽油机和柴油机的工作过程。
教学难点四冲程汽油机和柴油机在结构、工作过程等方面的异同点和能量转化。
教学资源准备：构建《内燃机》一节知识点相关内容的微视频、微课程和学习。
教学策略根据《内燃机》知识内容在课标中的要求和学生的学情实际，实现课堂教学的“翻转”，在教学设计中采取如下策略：1.为学生自主学习提供知识资源。
在教学内容准备上，制作《内燃机微课程》，微课程里有知识讲解，图片说明、内燃机工作过程微视频，活化了教材中知识和学习要求，拓展了教材中的知识内容，供学生课前自主学习和课后自主复习。
2.为学生自主学习搭建网络平台。
建立学生学习，将内燃机微课程放在上，学生通过不受时间、地点限制进行自主学习，并将学习过程中存在的困难和问题，通过互动栏目，随时反馈给教师，教师将学生提出的问题作为课堂教学内容。
3.为开阔学生视野，深化学生对课堂知识的理解，利用信息技术平台拓展课堂知识链。
现代科学技术的进步，热机的应用发展很丰富，由蒸汽机、内燃机发展到蒸汽轮机、燃气轮机、火箭发动机，其火箭发动机技术先进、应用领域前沿，其简单的基本原理已在九年级学生掌握的知识X围之内，利用信息技术平台提供这些知识资源，扩展学生知识的学习X围。
第4-3 内燃机速度特性
二、部分速度特性
汽车大部分时间是在部分负荷下工作的，因此，发动 机的部分负荷速度特性对汽车的经济性有非常重要的影响。 随着节气门关小， 进气节流损失增大，进气 终了时压力pa下降，从而 引起ηv下降，而且随着转 速的提高，节流作用也会 加强，使得充气效率ηv更 快地下降。
图3-2 ηv、ηm随节气门开度和转速的变化关系
Tmax Tn T T 要指标。 Km或μ越大，表明两扭矩之差（Mmax－Mn）值越大，随 着转速的降低，扭矩 Ttq（Me）增加越快，因而在不换挡的 情况下，克服短期超负荷（阻力矩变化增加）的能力就越强。 汽油机的外特性扭矩曲线随转速增加而下降较快，其 μ 值为 10 ～ 30% ， Km值达 1.2 ～ 1.4 ，因而可以满足汽车的使用 要求。 柴油机扭矩曲线较为平坦，μ 值较小， Km值一般不超过 1.05，所以若不予以校正，较难以满足汽车拖拉机工作需要， 如果采用相应的校正措施，则可大大地提高 μ 值，例如用出 油阀校正器，可使μ值达到5%，用斜面校正器，μ值可达12%， 采用弹簧校正器时，μ值可达15～24%，当然这样大的扭矩储 备系数是以牺牲标定功率为前提的。实际应用中应根据需要 来进行扭矩特性的校正。
（3）每循环供油量gb （Δg）：随转速增加而增大， 由油泵供油特性所决定。n↑， 燃油节流↑，（回油时）gb↑。
（4）过量空气系数α：新气 量随转速变化不大。 n↑， gb↑，α ↓ （装有油量校正装 置时，按校正特性变化）。
（5）指示效率ηi：n低，油压低， 雾化度、贯穿度小，散热时间长， ηi降低，ηi随n↑而↑。 但n过高时燃 烧时间相对变慢，后燃加重，导致 ηi ↓ 。 （6）平均指示压力pi：pi∝ηiΔg， 低速时，ηi与Δg↓，n↑，ηi、Δg↑， pi↑。高速时ηi↓，pi缓慢下降 （7）平均有效压力pe：pe=ηmpi，n↑， ηm↓，pi↑, pe变化不明显。低中速时， n↑ ，pi↑快，ηm↓少，pe随n↑而↑；高 n、ηm↓快，pe↓。
单缸四冲程柴油机机构设计机械原理课程设计-图文
单缸四冲程柴油机机构设计机械原理课程设计-图文机械原理课程设计说明书设计题目：单缸四冲程柴油机机构设计学院：机电工程学院专业：车辆工程班级：S1学号：2022126849设计者：黄通尧指导教师：王洪波提交日期：二○一四年七月1、机构简介柴油机是内燃机的一种，如图1所示。
它将柴油燃烧时所产生的热能转变为机械能。
往复式内燃机的主运动机构是曲柄滑块机构，以气缸内的燃气压力推动活塞3经连杆2而使曲柄1旋转。
图1柴油机机构简图及示功图四冲程内燃机是以活塞在气缸内往复移动四次（对应于曲柄轴转两转）完成一个工作循环。
在一个工作循环中气缸内的压力变化可用示功器或压力传感器从气缸内测得，然后将压力与活塞位移的关系绘成曲线图，称为示功图，见图1（b）。
现将四冲程柴油机的压力变化关系作一粗略介绍：=0°—180°，进气阀开启，空气进入气缸。
汽缸内指示压力略低于1个大气压，一般可以1个大气压来计算。
进气结束时，进气阀关闭。
如示功图上的a一b段。
=180°—360°，将进入气缸的空气压缩。
随着活塞的上移气缸内压力不断升高。
如示功图上的b一c段。
膨胀冲程：在压缩冲程结束前，被压缩空气的温度已超过柴油的自燃温度。
因此当高压油泵将柴油喷进燃烧室时，呈雾状细滴的柴油与高温空气相接触，立即爆炸燃烧，使气缸内的压力骤增至最高点。
燃气产生的高压推动活塞下行，通过连杆带动曲柄旋转对外作功。
对应曲柄转=360°—540°，随着燃气的膨胀活塞下行气缸容积增大，气缸内压力逐渐降低，如示功图上c—d段。
排气冲程：排气阀开启，活塞上行将废气排出。
气缸内压力略高于1个大气压，一般亦以一个大气压计算。
对应=540°—720°，如示功图上d—a段。
进、排气阀的开启是通过凸轮机构控制的。
凸轮机构是通过曲柄轴上的齿轮Z1和凸轮轴上的齿轮Z2来传动的。
这一对齿轮称为正时齿轮，由于一个工作循环中，曲柄轴转动两周而进、排气阀各开启一次，所以正时齿轮的传动比为i12=2。
内燃机（柴油机）课程设计各种曲线图
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=+?-=='=φεεφφrT a p T p a ce ce c c②残余废气系数φr =0.04 ③进气终点温度φφ?rT rr c T T a ++=1/0=318k④进气终点压力 0)9.085.0(P a P ?-==0.086Mpa2. 压缩过程参数① 缩终点压力 MPa n cep a p c 2906.41==ε ② 缩终点温度ε?-=11n ceT a T c =933.24938k ③压力升高比 40.1==p cp z λ3. 燃烧过程参数①燃烧终点温度604.1905)1(/])315.8()315.8/(0/[=+++++=c ppmz r zT c c vpmb r T c c v L a H uz T z φβλφλφ?k②初期膨胀比T cT zλβρ==1.52 4. 膨胀过程参数① 期膨胀比868.9==ρεδce② 胀终点的压力δn p z p b 2/==0.2985MPa ③膨胀终点的温度δββ121*-=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 cen n n ce p cp mi8125.0)]1111(111)1211(12)1([1/=-------+--=εδλρρλε② 实际平均指示压力MPacce c p a p b c ce p mi p mi 7719.01))((1)1(/=---+--=φεεεφεε③ 指示油耗miPk T L k pc i b =96.2861056.12φ=195.0203g/kwh ④ 有效油耗 mi b e b η/==243.77g/kwh⑤ 示效率 uHi b i ??=3103600η=0.4322⑥ 有效效率 mi e ηηη?==0.3457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 /λ0.32. 计算① n=2200 r/min 时 26.23030220030=?==ππωnr/min②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ll l m cm '-=1=0.25kg③连杆小端质量 l ll m c m -?=1得‘l =165mm ④连杆大端质量 llm 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?λ?22sin 1()cos 1(-+-=l r x lr =λ②活塞速度 ]21)2sin 21(2sin 2-+=?λ?λrw v 30πωn =③活塞加速度)2cos (cos 2?λ?+=rw a 4. 往复惯性力的计算 )2cos (cos 224)(?λ?πφ+=rw D m j f j （MPa ）5. 总作用力的计算)()()(f j p f += （MPa ） 6. 活塞侧推力计算β??tan )()(f f c = （MPa ）?λβsin sin = 7. 连杆力计算β??cos /)()(1f f = （MPa ） 8. 法向力计算)cos()(1)(β+=f f n （MPa ） 9. 切向力计算)sin()(1)(β+=f f t （MPa ） 10. 转矩计算24)()(D r f t T tq π= （Nm ）11. 多缸机总转矩计算 12. 曲柄销负荷)(?R B 的计算水平分量：)(?f t R BH = （MPa ）垂直分量：)4/2/(22)()(D rw m f n R BV π??-= （MPa ）合力： )(2)(2)(BVRBHRBR +=（MPa ）13. 飞轮转动惯量I f 计算)2/(90n E I f δ??= 2kgm式中，9.0~8.0=? 盈亏功n eN E /5102.1??=?ξ （Nm ）n 为柴油机的额定功率 eN 为柴油机的有效功率δ为运转的不均匀度，一般取0.005~0.007 ξ为盈亏功系数。
绘制内燃机机构运动简图
主讲人：李南南
实用文档
一、基本概念
1、零件
是机
器组成中不可再拆的最小
单元，是机器的制造单元。
分为通用零件和专用零件
2、构件
组成机械系
统的最小运动单元（可以
是单独加工的单元体，如
车床的主轴；也可是多个
零件的组合体，如连杆）。
实用文档
连杆体
螺栓 连杆盖 螺母
3、机构 相对运动
运用国际规定的简单符号和线条代表运动副 和定构义件：，并按一定比例尺确定运动副的位置。这种表 示机构运动特征的简单图形称为机构运动简图。
注：机构运动简图与实际机构有相同的运动特征。
机构示意图：是用特定的构件和运动副符号表 示机构的一种简化示意图，仅着重表示结构特 征。（不需按比例）
实用文档
1.平面机构的组成
构件要编号； 运动副要有代号； 原动件要用箭头表示方向。 实用文档
实例
图3-1 内燃机 1-气缸体 2-活塞 3-连杆 4-飞轮 5-曲轴
实用文档
低副 高 副
运动副元素为面接触 运动副元素为线或点接触
实用文档
1、低副：分为移动副和转动副
(1) 转动副：只允许两构件作相对转动。
实用文档
(2) 移动副：只允许两构件作相对移动
实用文档
◆高副：运动副元素为以点或线接触
齿轮副
凸轮副 点接触
实用文档
线接触
低副中两构件之间是面接触，承受相同载荷时， 压强较低，不易磨损。
2一平面或在几个相互平行的平面内运动几个相互平行的平面内运动机构机构平面机构平面机构空间机构空间机构球面副球面副螺旋副螺旋副空间运动副空间运动副移动副移动副平面高副平面高副球销副球销副球面副球面副圆柱副圆柱副螺旋副螺旋副转转动动副副运用国际规定的简单符号和线条代表运动副运用国际规定的简单符号和线条代表运动副和构件并按一定比例尺确定运动副的位置
第二章_内燃机的工作指标
二、合理组织燃烧过程，提高循环指示效率ηit
提高指示效率η不仅改善了内燃机的动力性能，同时也 改善其经济性能，因此，需要从研究内燃机工作循环入 手，深入分析在整个热功转换过程中，各种热力损失的 大小及其分布，掌握各种因素对热力损失的影响程度， 从而寻找减少这些损失的技术措施，而其中最重要的一 个方面就是对内燃机燃烧过程的改进。
4.风阻损失
活塞、连杆、曲轴等零件在曲轴箱内高速运动时， 为克服油雾、空气阻力及曲轴箱通风等将消耗一 部分功，但其数值是很微小的。
5.驱动扫气泵及增压器的损失
在二冲程或机械增压发动机中，还要加上对进 气进行压缩而带来的损失。 上述诸损失中，可将前四项损失之和视作发动 机的内部摩擦损失，并以Pf表示其损耗的功率， 扫气泵或增压器所消耗的功率为PB
图2-4 自然吸气发动机中机械损失各组 成部分随活塞平均速度的变化 a—泵气损失 b—活塞与活塞环的摩擦损失 c—气门机构驱动损失 d—附属机构驱动损失 e—连杆轴承摩擦损失 f—凸轮轴承摩擦损失
二、机械损失的测定
1.示功图法 2.倒拖法 3.灭缸法 4.油耗线法
图2-5 一般发动机的机械损失平 均压力p的范围
2.轴承与气门机构的摩擦损失
轴承与气门机构的摩擦损失包括所有主轴承、连 杆轴承和凸轮轴轴承等的摩擦损失。在这些轴承 里，由于润滑充分，纯液力摩擦因数很低，不过 随着轴承直径的增大和转速的提高，轴颈圆周速 度的增大，运动件惯性力增大，这部分损失也将 增加，但它对气缸中压力的变化不太敏感。至于 消耗在气门驱动机构上的损耗，在额定功率工况 下所占比例是很微小的，在低速小负荷时，它的 比例将增大。
三、改善换气过程，提高气缸的充量系数ϕc
同样大小的气缸容积，在相同的进气状态下若能吸入更 多的新鲜空气，则可容许喷入更多的燃料，在同样的燃 烧条件下可以获得更多的有用功。改善换气过程，不仅 可以提高ϕc，而且可以减少换气损失。为此，必须对 换气过程进行深入研究，分析产生损失的原因，然后从 改善配气机构、凸轮廓线、管道流体动力性能以及采用 多气门、可变气门正时(VVT)与升程及可变进气管长度 (VIM)等方面着手进行研究。关于这方面的详细讨论见 本书第四章。
《内燃机车柴油机》课程标准
《内燃机车柴油机》课程标准适用专业：铁道机车运用与维护课时：48一、课程概述《内燃机车柴油机》是高职铁道机车运用与维护专业针对国家铁路运输企业、地方厂矿企业内燃机车司乘驾驶、检修等关键岗位，经过对企业岗位典型工作任务的调研和分析后，归纳总结出来的为适应轨道交通内燃机车运用、检修和维护等能力要求而设置的一门专业核心课程。
本课程遵循学生职业能力培养的基本规律，以机车柴油机运用、整备与检修的真实工作任务及其工作过程作为依据安排教学内容，共设计了3个学习模块、17个学习项目，以HXN3、HXN5、HXN5B三种典型内燃机车配装的EMD16V265H型、GEVO16型、R12V280ZJ 型柴油机为载体进行教学。
模块一为柴油机的基本知识，分成项目1至项目5。
教学内容包括工作原理与型号规则、实际循环与配气相位、性能指标与技术参数、运转工况与固有特性、基本构造与典型布置。
模块二为机车柴油机的结构，分成项目6至项目13。
教学内容包括固定件、运动件、动力组单元、进排气系统、燃油系统、电喷控制系统、润滑油系统、冷却水及启动系统。
模块三为机车柴油机的运用与检修，分成项目14至项目17。
教学内容包括机车柴油机保护装置、运用维护、故障处理、检修作业。
二、教学目标（一）知识目标（1）掌握柴油机的基本名词术语、工作循环过程、柴油机的分类、型号编号规则；（2）掌握柴油机的实际循环过程、配气相位图、气门重叠角、供油提前角；（3）掌握柴油机的动力性指标、经济性指标、排放性能指标、可靠性耐久性指标以及相关技术参数；（4）理解柴油机的点工况、线工况、面工况、负荷特性、速度特性、万有特性；（5）掌握机车柴油机的基本构造以及EMD16V265H型、GEVO16型、R12V280ZJ型柴油机的总体布置；（6）掌握机车柴油机的机体及周围部件等固定部件的结构组成与功能作用；（7）掌握机车柴油机的曲轴组、联轴节与减振器、定时齿轮系与泵传动装置、凸轮轴及随动摇臂机构等运动部件的结构组成与功能作用；（8）掌握机车柴油机活塞组、连杆组、气缸套、气缸盖、配气机构以及EMD16V265H 型、GEVO16型柴油机动力组实例；（9）掌握机车柴油机进排气系统的组成、废气涡轮增压技术、废气涡轮增压器、中冷器与排气总管；（10）掌握机车柴油机燃油系统的组成、燃烧室及燃烧过程、高压供油喷射装置；（11）掌握机车柴油机。
单缸四冲程柴油机课程设计
单缸四冲程柴油机课程设计引言：单缸四冲程柴油机是一种常见的内燃机，广泛应用于农业、工业和交通领域。
本文将对单缸四冲程柴油机进行课程设计，包括设计原理、构造特点、工作过程和性能参数等方面的内容。
一、设计原理单缸四冲程柴油机是利用柴油的自燃特性进行工作的。
其工作原理是通过活塞在气缸内的往复运动，使燃油与空气混合后被压缩，然后在高温高压下自燃燃烧，从而驱动活塞做功。
二、构造特点单缸四冲程柴油机主要由气缸、活塞、连杆、曲轴、气门机构、燃油喷射系统和冷却系统等组成。
其中，气缸是发生燃烧的主要场所，活塞通过连杆与曲轴相连，将燃烧产生的能量传递给曲轴，驱动机械设备工作。
气门机构用于控制进气和排气过程，燃油喷射系统负责将燃油喷入燃烧室，冷却系统用于散热，确保发动机正常工作。
三、工作过程单缸四冲程柴油机的工作过程包括进气、压缩、燃烧和排气四个冲程。
具体过程如下：1. 进气冲程：活塞下行，活塞上缸底死点时，曲轴带动气门机构打开进气门，进气门下降，气缸内形成负压，使空气通过进气门进入气缸。
2. 压缩冲程：活塞上行，活塞上升至气缸顶死点时，气门关闭，空气被压缩，温度和压力升高。
3. 燃烧冲程：活塞下行，当活塞下行至一定位置时，燃油喷射系统喷射燃油进入燃烧室，燃油与高温高压的空气混合自燃燃烧，产生高温高压气体，推动活塞下行。
4. 排气冲程：活塞上行，当活塞上行至一定位置时，曲轴带动气门机构打开排气门，废气通过排气门排出气缸，活塞再次下行，进入下一个工作循环。
四、性能参数单缸四冲程柴油机的性能参数包括功率、扭矩、燃油消耗率和排放等指标。
具体参数如下：1. 功率：柴油机的输出功率，通常以千瓦（kW）为单位。
2. 扭矩：柴油机的输出扭矩，通常以牛·米（N·m）为单位。
3. 燃油消耗率：柴油机在单位时间内消耗的燃油量，通常以克/千瓦小时（g/kWh）为单位。
4. 排放：柴油机排放的废气中的污染物含量，包括氮氧化物、一氧化碳和颗粒物等。
内燃机课程柴油机课程设计
核工程与新能源技术系课程设计报告题目机车柴油机初步设计系别核工程与新能源技术系年级2018级专业能源与动力工程班级3班学号20182041132xx 学生姓名指导教师袁磊职称讲师所属课程内燃机课程设计设计时间2021.6-------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 课程设计独创性声明：本课程设计是在老师指导下个人独立完成的。
学生签名：---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 课程设计评分标准（按教学大纲评定）课程设计报告成绩：平时成绩：总成绩：指导教师签名：教研室主任签名：实验中心主任签名：----------------------------------------------------------------------------------------------------------------目录目录...................................................................................................................................... - 3 -第一章基本参数................................................................................................................ - 4 -1.1 给定参数：........................................................................................................... - 4 -1.2选定参数：............................................................................................................ - 4 -第二章近似热计算............................................................................................................ - 5 -2.1 燃料燃烧热化学计算........................................................................................... - 5 -2.2换气过程计算........................................................................................................ - 5 -2.3压缩过程计算........................................................................................................ - 6 -2.4燃烧过程计算........................................................................................................ - 6 -2.5膨胀过程计算........................................................................................................ - 7 -2.6示功图绘制............................................................................................................ - 7 -2.7柴油机性能指标计算............................................................................................ - 9 -第三章动力计算.............................................................................................................. - 10 -3.1活塞位移、速度、加速度计算.......................................................................... - 10 -3.2活塞连杆作用力分析.......................................................................................... - 11 -3.3 曲柄销载荷和连杆轴承载荷............................................................................. - 13 -3.4 发火次序............................................................................................................. - 15 -3.5主轴颈载荷和主轴承载荷计算.......................................................................... - 15 -第四章柴油机总体布置.................................................................................................. - 17 -总结.................................................................................................................................... - 18 -5.1机体...................................................................................................................... - 19 -5.2曲轴...................................................................................................................... - 19 -5.3活塞...................................................................................................................... - 19 -5.4连杆...................................................................................................................... - 19 -5.5气缸盖.................................................................................................................. - 19 -5.6气缸套.................................................................................................................. - 19 -5.7凸轮轴.................................................................................................................. - 19 -5.8喷油泵与喷油器.................................................................................................. - 19 -5.9机油系统.............................................................................................................. - 19 -5.10增压器和进排气管............................................................................................ - 19 -参考资料............................................................................................................................ - 19 -第一章 基本参数1.1 给定参数：气缸直径240=d ㎜ 活塞行程280=S ㎜ 气缸数12=i 功率1984.5e P kW =转速1100=n min /r 压缩比5.11=c ε 冲程数4=τ气缸工作容积L V S 66690158.12= 平均有效压力kPa P me 255883.1424= 轻柴油低热值：kg kJ H u /41860=燃料采用轻柴油：87.0=c g 126.0=H g 004.0=o g1.2选定参数： 机械效率9.0=m η有效燃油消耗率227.5096817e b =V 型夹角γ=o50 进气管温度KT 3250=进气升温5=∆T ℃ 残余废气温度K T r 900= 过量空气系数0.2=a ϕ残余废气系数01.0=r φ 增压压力kPaP k 240=第二章 近似热计算2.1 燃料燃烧热化学计算1) 理论空气量)32412(21.010oH c g g g L -+=（kg·mol/kg)理论空气量494643.00=L kg·mol/kg2）新鲜空气量0.989286=01L M a ϕ=（千克摩尔/千克） 说明：对柴油机来说，aϕ总是大于1以保证喷入气缸的柴油能完全燃烧，柴油机在吸入气缸的空气量一定时，aϕ小意味着可以向气缸内多喷油，吸入气缸的空气的利用率高，发出的功率大。
柴油机特性曲线..
机电工程学院交通专升本1304004041张明柴油机在不同的工况下，各主要指标是变化的。
要找出它们的变化规律，必须在发动机测功器上进行试验，测出在不同工况下的数据，并绘制成曲线表示其变化关系。
这些曲线称为柴油机的特性曲线。
在衡量柴油机的动力性和经济性时，常用的特性曲线有负荷特性曲线、速度特性曲线和调速特性曲线等。
负荷特性。
当柴油机的转速保持不变时，其他性能参数随负荷变化的关系称为负荷特性。
测定柴油机的负荷特性时，是在保持某一转速情况下，通过改变喷油量的方法来改变柴油机的负荷（如图1-13所示）。
柴油机负荷越大，每小时的供油量G，也越大，燃烧放出的热量增多，排气温度Tr升高。
耗油率ge则反映燃油燃烧的完善程度。
耗油率ge曲线上点1是最低值，称为最低耗油点。
如耗油率曲线的变化较平坦，表示在负荷变化较广的范围内，能保证有较好的经济性，这对于负荷变化较大的施工机械来说是十分有利的。
点2为冒烟界限点，此时燃烧恶化，排气中出现黑烟，这不仅使耗油率增加，而且还由于柴油机过热，容易引起故障，影响柴油机的寿命。
速度特性。
柴油机试验时，如将柴油机喷油泵的供油拉杆（油门）固定在某一位置上，并调节作用在飞轮上的阻力扭矩（即发动机的负荷），发动机的转速必将发生变化。
这样可将测得的数据绘制成发动机的有效扭矩Me.有效功率N。
和耗油率g。
随转速n而变化的关系曲线，称为柴油机的速度特性曲线。
如果供油拉杆是固定在最大供油量（额定供油量）位置上，测得的有效扭矩与转速的关系曲线称为全负荷速度特性曲线，亦称外特性曲线。
如供油拉杆固定在小于额定供油量的各个位置上，所得一组曲线称为部分负荷速度特性曲线。
对于分析柴油的性能有重要意义的是外特性曲线（如图1-14所示）。
在图1-14中横坐标上的nmin为最低稳定转速，nmin为最高转速，n1为最大扭矩Me,max的转速，nH为额定扭矩MH时的转速，，n2为最大功率Ne，max时的转速。
在有调速器的柴油机上它的转速在柴油机尚未达到最大功率Nmax 以前就受到限制。
- 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)。
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
水平分量：)(ϕf t R BH = （MPa ）
垂直分量：)4/2
/(22)()(D rw m f n R BV πϕϕ-= （MPa ）
合力 ： )(2)(2)(ϕϕϕBV
R
BH
R
B
R +=
（MPa ）
13. 飞轮转动惯量I f 计算
)2
/(90n E I f δϕ∆= 2kgm
式中 ，9.0~8.0=ϕ 盈亏功n e
N E /5
102.1⨯⨯=∆ξ （Nm ）
n 为柴油机的额定功率 e
N 为柴油机的有效功率
δ为运转的不均匀度，一般取0.005~0.007 ξ为盈亏功系数。
p
p φ-示功图
活塞位移变化曲线
活塞速度变化曲线
活塞加速度变化曲线
往复惯性力变化曲线
总作用力变化曲线
活塞侧推力和连杆力变化曲线
法向力和切向力变化曲线
单缸机转矩变化曲线
曲柄销和主轴颈复合变化曲线
总转矩变化曲线。