发动机设计说明书doc

课程设计

课程名称：发动机设计

设计题目：曲轴设计

学院：交通工程

专业：车辆工程

年级： 2010级

学生姓名：赵友

指导教师：毕玉华（教授）

日期： 2013年9月

教务处制

2.1.2热力计算方法

根据发动机设计手册上的热力计算部分进行热力计算，算出各个状态

点的状态参数。

2.2 重要参数选取

2.1.1 压缩比

ε=17.5

2.1.2 过量空气系数α=1.45

2.1.3 残余废气系数rγ=0.03

2.1.4 进气温升和残余废气温度T

∆=20

r

T=950K

2.1.5 热量利用系数ξ=0.8

2.1.6 示功图丰满系数fϕ=0.95

2.1.7 机械效率m

η=0.84

2.1.8 平均多变压缩指数1n=1.36

2.1.9 平均多变膨胀指数2n=1.26

2.2 燃料燃烧化学计算

2.2.1 理论空气量的计算

= + - )

= + - )= + - )=0.494(kgkcal/kg)

=0.494(kgkca l/kg)

换算成重量：L=28.96

2.2.2理论分子变化系数

=1 +

=1 + =1.04

=1.04

2.2.3 实际分子变化系数

=

= = 1.043

1.043

2.3燃气过程参数的确定与计算

2.3.1 压缩始点的气体状态

四冲程柴油机在进气门关闭后，压缩始点的温度：

当为非增压时=

非增压四冲程柴油机：取=15k，

750k

= 20k

750k

残余废气系数=0.03～0.06，取=0.03 =0.03

= 325.7282K

325.7282K 压缩始点时的压强：

=(0.090～0.098)

Pa=0.9×98.39=88.551KPa Pa=88.551KPa

2.3.2 压缩终点的气体状态

压缩终点的温度：

=912K 912K

压缩终点的压力：

=4342KPa4342KPa

2.3.3 燃烧过程及燃烧终点气体状态

柴油机的最大爆发压力：Pz=8000KPa Pz=8000KPa 压力升高比：

λ=Pz/Pc=1.84,取λ=1.8

λ=1.8

燃烧终点的温度：

T

y c

T

λ

==1642.9K 1642.9

y

T K

=

Hu=42500kj/kg=10153kcal/kg

假定所求温度，由表3-3和3-4得：

1

()7.532

p m

uc=

10

M0.717

L

α

==

=2097K

2097

z

t K

=

换算成摄氏温度为1804度，与假设温度符合。

燃烧终点z的气缸容积：

2

43

8.57910

4

h

D

V S m

π

-

==⨯

43

8.57910

h

V m-

=⨯

53

5.19910m

-

⨯

V=53

5.19910m

-

⨯

53

V 6.92210

z c

z d

c

T V

u m

Tλ

-

==⨯

53

6.92210

z

V m

-

=⨯

初期膨胀比：

1.3313

z

c

V

V

ρ== 1.3313

ρ=

7816

z c

P P Kpa

λ

==

z

P7816Kpa

=

2.3.4 膨胀终点气体状态

对于柴油机取=1.26

2

()n

b z

p p

ρ

ε

==335KPa335

b

p KPa

=

21

()n

b z

T T

ρ

ε

-

==1089.8K

b

T=1089.8K

2.3.5 示功图的绘制

示功图绘制步骤：

上面已经算出a、c、y、z、b五个点的值，定熵燃烧部分的曲线用

n

pV=定值把V取等步长求出P,用matlab画出出示功图：

2.4发动机性能参数

2.4.1平均指示压力

理论平均指示压力：

=

=8.8018, 换算成880.18Kpa '880.18

i

p Kpa

=

取丰满系数为=0.95

'

p

i f i

p

ϕ

==836.17Kpa

i

p=836.17Kpa

2.4.2 平均有效压力：

e i m

p pη

==702.38Kpa

e

p=702.38Kpa 其中，机械效率为=0.84。

2.4.3 有效功率：