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
VV工作容积: =0.3L 有效压缩比ε:ε=7.5 hh
pT大气状态: = 1bar = 288K 00
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ξ: ξ= 0.9 ZZ
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φ: φ= 0.96 ii
机械效率η: η= 0.93 mm
平均多变压缩指数: n=1.32 1
进气加热温升Δt: Δt=20?
(1)( 排气过程
排气压力,选Pr=1.1P=1.1bar ,0
(2)( 进气过程
取Pa=0.8Po=0.8bar
进气终点温度
,,,,TTT0rT= =373K a1,,
,充气效率 v
,pT1a0, ,,,,=0.65 v,,1pT1,,0a
(3) . 压缩过程
1) 选取平均多变压缩指数n=1.22 1
p2) 压缩过程中任意点X的压力: cx
n1.21,,,,VVaa,,,,p0.9p,= bar cxa,,,,VVcxcx,,,,
V式中——x点的气缸容积,它等于: cx
2,DR,,,,,,R1,Cos,,1,Cos2,,VV= xxCcx,,44L,,
VhV==0.04 L c,,1pT3) 压缩终点压力和温度: cc
n1.221p=Pa=,= 9.3bar ,7.50.8c
n,11.22,11T=Ta=373×8= 589.4K ,c
otT,273= = 316.4 ccc
(4)( 燃烧过程计算
C1) 压缩终点的空气平均等容比热 v
ooCt=316.4时,=7.06 kcal/kmol ccpc
oCC== 5.074 kcal/kmol c,1.986pv
,C2) 压缩终点残余废气平均等容比热, v
oo,tCα =0.85, =323.8时,=7.82kcal/kmol. cccv
,o,C,1.986C== 7.82 – 1.986 = 5.834 kcal/kgmol cpv
,C3) 压缩终点的混合气平均等容比热 v
,,CC,oo,vvC==5.103 kcal/kmol=21.4 kJ/kgmol ccv1,,
4) 燃烧终点的温度, TZ
` C=21.7Kcal/Kmol.K V
,,()H,,HCt,zu,vc,,Ct pz,(1,),,M1
,C 将已知数值代入 = 69800 kJ/kgmoL tpz
反复查
,采取逐步试算法求得: t= 2113?, T=2113+273 =2386K zZ
T2386Z,,,,1.07,5)压力升高比λ: =4.3 T589.4C
6)燃烧压力P: P=λP=4.3×9.3=40.3bar Czz
二、飞轮侧轴承受力F
F=LfPS=0.6×1.6×40.3×0.005=19.3KN bhz
L为左右轴承力臂比
f为轴承冲击载荷系数,取1.6 b
S为活塞顶面积 h
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