465、490、491、495发动机基本参数毕业设计用

465、490、491、495发动机基本参数毕业用 465: 连杆质量=385g，活塞组质量=215g，连杆长度=150mm.。 mLmpc Private Sub Form_Load() Form1.Command1.Caption = "计算并绘图" Form1.Command2.Caption = "取消" 'Form1.Frame1.Caption = "465Q汽油机给定参数" 'Form1.Frame2.Caption = "选择参数" 'Form1.Frame3.Caption = "计算参数" 'Form1.Frame4.Caption = "计算参数" Form1.Label12.Caption = "495汽油机原始参数:" Form1.Label13.Caption = "可选参数:" Form1.Label44.Caption = "计算结果:" Form1.Label1.Caption = "气缸直径D(mm)" Form1.Label2.Caption = "缸数i" Form1.Label3.Caption = "标定功率P(KW)" Form1.Label4.Caption = "标定转速n(r/min)" Form1.Label5.Caption = "压缩比ε" Form1.Label6.Caption = "活塞行程" Form1.Label7.Caption = "大气状态P0(bar)" Form1.Label8.Caption = "大气状态T0(k)" Form1.Label9.Caption = "汽油gc" Form1.Label10.Caption = "汽油gH" Form1.Label11.Caption = "汽油mT" 'Form1.Label12.Caption = "点火提前角(?CA)" 'Form1.Label13.Caption = "连杆长度" Form1.Label14.Caption = "过量空气系数α(0.85-1.1)" 'Form1.Label15.Caption = "最高燃烧压力Pz(75-85)bar" Form1.Label16.Caption = "热量利用系数ζz (0.85-0.95)" Form1.Label17.Caption = "残余废气系数γ(0.06-0.16)" Form1.Label18.Caption = "排气终点温度Tr(900-1100)" Form1.Label19.Caption = "示功图丰满系数φi (0.92-0.97)" Form1.Label20.Caption = "机械效率ηm (0.8-0.9)" Form1.Label21.Caption = "进气终压力Pa(0.85-0.95)P0" Form1.Label22.Caption = "进气加热温升 ?T(0-40)" Form1.Label23.Caption = "平均多变压缩指数n1(1.32-1.38)" Form1.Label24.Caption = "平均多变膨胀指数n2(1.2-1.28)" Form1.Label25.Caption = "tz估计值(2200-2700)?" Form1.Label27.Caption = "理论需空气量L0(Kmol/Kg)" Form1.Label28.Caption = "新鲜空气量M1(Kmol/Kg)" Form1.Label29.Caption = "理论完全燃烧产物M0(Kmol/Kg)" Form1.Label30.Caption = "多余空气量(α-1)L0(Kmol/Kg)" Form1.Label31.Caption = "燃烧产物总量M2(Kmol/Kg)" Form1.Label32.Caption = "理论分子变更系数μ0" Form1.Label33.Caption = "实际分子变更系数μ" Form1.Label34.Caption = "进气终点温度Ta(K)" Form1.Label35.Caption = "充气效率ηv" Form1.Label36.Caption = "压缩终点压力Pc(bar)" Form1.Label37.Caption = "压缩终点温度Tc(K)" Form1.Label38.Caption = "压力升高比λ" 'Form1.Label39.Caption = "空气平均等容比热Cv(kcal/Kgmol.?)" 'Form1.Label40.Caption = "残余废气平均等容比热Cv11(kcal/Kgmol.?)" 'Form1.Label41.Caption = "混合气平均等容比热Cv1(kcal/Kgmol.?)" Form1.Label42.Caption = "燃烧终点温度Tz(K)" Form1.Label43.Caption = "最高燃烧压力Pz(75-85)bar" 'Form1.Label44.Caption = "后期膨胀比δ" Form1.Label45.Caption = "膨胀终点压力Pb(bar)" Form1.Label46.Caption = "膨胀终点温度Tb(K)" Form1.Label47.Caption = "平均指示压力Pi(bar)" Form1.Label48.Caption = "指示热效率ηi" Form1.Label49.Caption = "指示比油耗gi(g/KW.h)" Form1.Label50.Caption = "有效热效率ηe" Form1.Label51.Caption = "有效比油耗ge(g/KW.h)" Form1.Label52.Caption = "平均有效压力Pe(bar)" Form1.Label53.Caption = "有效功率Ne(KW)" Form1.Text1.Text = "65.5" Form1.Text2.Text = "4" Form1.Text3.Text = "38.5" Form1.Text4.Text = "5200" Form1.Text5.Text = "9.4" Form1.Text6.Text = "78" Form1.Text7.Text = "1" Form1.Text8.Text = "298" Form1.Text9.Text = "0.855" Form1.Text10.Text = "0.145" Form1.Text11.Text = "115" Form1.Text14.Text = "1" Form1.Text16.Text = "0.9" Form1.Text17.Text = "0.1" Form1.Text18.Text = "1000" Form1.Text19.Text = "0.95" Form1.Text20.Text = "0.87" Form1.Text21.Text = "0.9" Form1.Text22.Text = "35" Form1.Text23.Text = "1.35" Form1.Text24.Text = "1.25" End Sub 490: 4-1已知参数(原成都内燃机厂新90系列490柴油机) 参数 参数代号 参数值 单位 缸径 D 90 mm 气缸数 i 4 标定功率 Ne 39.71 Kw 标定转速 n 3000 r/min ,压缩比 21 每缸工作容积 V 0.635 L 曲柄半径和连杆长度比 ,50/171 大气 P 1 bar 0 状态 T 288 K 0 燃料低热值 43000 kJ/kg H, 燃料(柴油)平均重量成分 C:0.87 H:0.126 O:0.004 表4-2 可选参数 参数 参数代号 参数选择范围 取值大小 ,过量空气系数 1.2-1.8 1.56 ,热量利用系数 0.75 z ,残余废气系数 0.03-0.06 0.04 T排气终点温度 700-900 K 800 r ,示功图丰满系数 0.92-0.97 0.96 i ,机械效率 0.78-0.85 0.8 m 进气终压力 Pa0.85-0.90 bar 0.9 n平均多变压缩指数 公式求取 1 n平均多变膨胀指数 公式求取 2 进气温升 10-40? 20 ,T Picture1.Print " 机型 490Q型柴油机 " Picture1.Print " 气缸直径D(mm) 90 " Picture1.Print " 活塞行程S(mm) 100 " Picture1.Print " 连杆长度L(mm) 171 " Picture1.Print " 压缩比 21 " Picture1.Print " 供油提前角: 20 " Picture1.Print " 配气相位:" Picture1.Print " 进气门开:提前 17 " Picture1.Print " 进气门关:滞后 53 " Picture1.Print " 排气门开:提前 47 " Picture1.Print " 排气门关:滞后 17 " Picture1.Print " 燃烧室型式 统一燃烧室" Picture1.Print " 发动机型式 四冲程、水冷、直列 " Picture1.Print " 曲柄销直径m 0.057 " Picture1.Print " 曲柄销长度m 0.034 " Picture1.Print " 主颈直径长度m 0.07 " Picture1.Print " 主轴颈长度m 0.033 " Picture1.Print " 标定功率及转速 51.5/2800 " Picture1.Print " 连杆活塞组质量mj kg 1.632 " Picture1.Print " 连杆大头端质量mCB kg 1.104 " Picture1.Print " 曲柄销质量mg kg 0.585" Picture1.Print " 曲拐换算质量mk kg 1.826" Picture1.Print " 平衡块质量mp kg 0.858" Picture1.Print " 平衡块旋转半径Rp mm 52.11" 491: 图1-1a 491汽油机横剖图 图1-1b 491汽油机纵剖图 表1-1 491汽油机参数 D=91mm 缸 径 i=4 气缸数 标定功率 NKW,8.8e 标定转速 n,3600r/min 8.8 ,,压缩比 LS，135，86mm 大气状态 Pbar,1TK,28800燃烧室形式 楔形式燃烧室 发动机型式 四冲程、水冷 1-3-4-2 发火顺序 润滑方式 压力与飞溅复合式 2.1 495柴油机的参数设置 495柴油机是四缸、四行程、缸径为95mm、水冷通用型的立式直列发动机， 具有结构紧凑、使用方便、性能良好等优点。该柴油机的已知参数如表2-1。 表2-1 495柴油机技术参数: 型式 立式、直列、水冷、四冲程 气缸套形式 干式 燃烧室型式 球型燃烧室 3200r/min 发动机转速 进气方式 非增压 210mm 连杆长度 压缩比 20:1 115mm 活塞行程 95mm 缸径 4 缸数 冷却方式 强制循环水冷式 3.3 495柴油机曲轴主要尺寸的确定 多缸内燃机的曲轴一般由曲拐夹角相互错开的多个相同的曲拐以及前端、后 端构成。一个曲拐的主要尺寸有:曲柄销的直径和长度、，主轴颈的直径DLpp和长度、，曲柄臂厚度和宽度、，以及轴颈到曲柄臂的过渡圆角，DLHBRjj [3]这些尺寸的统计范围见表3-1(以缸径D为基准)。 表 3-1 495柴油机曲轴的主要参数设计值 曲柄销参数 曲柄臂参数 主轴颈参数 B/DH/DD/Dd/DL/DR/DD/Dd/DL/Dpjjppppjj 0.55-0.0.3- 0.35- 1.0-10.2- 0.05- 0.65-00.5- 0.4- 一 7 0.6 0.45 .3 0.3 0.08 .8 0.7 0.45 般 范 围 注:为气缸直径(已知:D=95mm);为主轴颈直径;为主轴颈长度;为曲柄DDLDpjj 销直径;为曲柄销长度;为曲柄销宽度;为曲柄厚度;为轴颈圆角。 LBHRp 表3-2 曲轴主要尺寸参数 65mm 曲柄销直径 Dp 25mm 曲柄销空心直径 dp 40mm 曲柄销长度 Lp 70mm 主轴颈直径 Dj 35mm 主轴颈空心直径 dj 38mm 主轴颈长度 Lj 25mm 曲柄销厚度 H 110mm 曲柄销宽度 B 4mm 轴颈圆角 R 另外: 1)已知参数 表3-1 495柴油机已知参数 型号 495柴油机 缸径 D=95 缸数 I=4 标定功率 Ne=37kW 标定转数 N=2000r/min 压缩比 ε=20 每缸工作容积 V=0.815L 连杆长度 L =210 mm 曲轴半径和连杆长度比 R/L=1/4 大气状态 P0=1bar T0=288K 燃烧室形式 ω型 型式 立式、水冷、四冲程 燃料低热值 Hμ=42500 kJ/kg 燃料平均重量成分 gc=0.87 gh=0.126 go=0.004 表3-2 改装后495CNG发动机已知参数 压缩比 ε=12 燃料低热值 Hμ=50050 kJ/kg 燃料平均重量成分 gc=0.855 gh=0.155 mT=115 燃烧室形式 碗型 [8]2)参数选择 495柴油机 CNG发动机 过量空气系数α 1.4 1.4 转数n 1800 1800 0.93 0.93 ,圆整系数i 绝热指数κ 1.4 1.35 0.75 0.8 ,进气系统流阻系数 残余废气收缩系数δ 0.5 0.5 进气加热温升?T 20? 12? 4 490柴油机曲轴动力学计算分析 往复式活塞内燃机的特征之一就是运动的不均匀性。虽然作为内燃机功率输出主轴的曲轴的转动基本是均匀的，但活塞连杆的运动极为不均匀，伴随着很大的加、减速度，产生超重上千倍的惯性负荷，对受力的强度和耐久性影响很大，并导致振动和噪声。近年来，内燃的转速越来越高，动力学的研究就更显重要。本章主要对所设计的490柴油机曲轴进行动力学计算，从而得到改曲轴的负荷情况并同时得到最大的负荷值，为英里分析和强度校核提供数据。 4.1 490柴油机工作过程计算 4.1.1 已知参数与可选择参数 表4-1已知参数(原成都内燃机厂新90系列490柴油机) 参数 参数代号 参数值 单位 缸径 D 90 mm 气缸数 i 4 标定功率 Ne 39.71 Kw 标定转速 n 3000 r/min ,压缩比 21 每缸工作容积 V 0.635 L 曲柄半径和连杆长度比 ,50/171 大气 P 1 bar 0 状态 T 288 K 0 燃料低热值 43000 kJ/kg H, 燃料(柴油)平均重量成分 C:0.87 H:0.126 O:0.004 表4-1中显示了490柴油机工作过程计算中应用的已知固定性能参数(采用原成都内燃机厂90系列490柴油机的性能参数)。表4-2中显示了在工作过程计算中需要根据具体情况选用的参数，经过对这些可选参数进行调试使有效功率达到或接近标定功率值。 表4-2 可选参数 参数 参数代号 参数选择范围 取值大小 ,过量空气系数 1.2-1.8 1.56 ,热量利用系数 0.75 z ,残余废气系数 0.03-0.06 0.04 T排气终点温度 700-900 K 800 r ,示功图丰满系数 0.92-0.97 0.96 i ,机械效率 0.78-0.85 0.8 m 进气终压力 Pa0.85-0.90 bar 0.9 n平均多变压缩指数 公式求取 1 n平均多变膨胀指数 公式求取 2 进气温升 10-40? 20 ,T 1.4 490柴油机曲轴的参数确定 根据设计要求参考发动机设计曲轴设计一章，确定一些主要尺寸参数如下。 由于设计中一些具体尺寸参数为能详细提及，故其主要参考来源于对490柴油机曲轴的实际测量。 其测量结果如下: 表1-1 曲轴的主要结构参数 56.7mm 曲柄直径d2 34.1mm 曲柄销长度l2 18mm 曲柄厚度h 70mm 主轴颈直径d1 32.2mm 主轴颈长度l1 5mm 油孔直径d 3mm 过渡圆角半径r Qt 曲轴 78mm 平衡块半径 注:未尽尺寸见工程图 建立模型思路: 1， 绘制曲轴前端 2， 绘制第一主轴颈和凸肩 3， 绘制第一平衡块和曲柄 4， 绘制第一曲柄销 5， 修饰第一曲拐 6， 镜像移动得到第二曲拐 7， 镜像得到三，四曲拐 8， 绘制曲轴尾端 9， 修饰曲轴(倒角，倒圆角) 建立模型过程表2—1 1.4 490柴油机曲轴的参数确定 根据设计要求参考发动机设计曲轴设计一章，确定一些主要尺寸参数如 下。由于设计书中一些具体尺寸参数为能详细提及，故其主要参考来源于对490 柴油机曲轴的实际测量。 其测量结果如下: 活塞直径d 90mm 曲柄直径d2 56.7mm 曲柄销长度l2 34.1mm 曲柄厚度h 18mm 主轴颈直径d1 70mm 主轴颈长度l1 32.2mm 油孔直径d 5mm 过渡圆角半径r 3mm Qt 曲轴材料 平衡块半径 78mm 195柴油机热力学计算 195柴油机是单缸、四行程、缸径为95mm、水冷通用型的卧式发动机，适用 于做手扶拖拉机，水泵，农副业加工机械和小型电站的动力，具有结构紧凑、使 用方便、性能良好等优点。该柴油机的已知参数如表2-1。 表2-1 缸 径 Dmm,95 气缸数 i,1 标定功率 NKW,8.8e 标定转速 nr,2000/min 20 ,,压缩比 每缸工作容积 VL,0.815h LS， 210115()，mm 大气状态 Pbar,1TK,28800 C=0.87 H=0.126 O=0.004 燃料平均重量成分 燃料低热值 HkJkg,43000/u 燃烧室形式 分隔室式燃烧室 发动机型式 四冲程、水冷 其余参数根据相似柴油机的情况和本机具体的情况来选定。具体选择值如表 2-2所示。 表2-2 (1)进气终点压力 pp,0.9ao (2)排气终点温度 TK,800r (3)残余废气系数 ,,0.035 (4)进气加热温升 ,,:TC20 (5)压缩多变指数 n,1.351 (6)热量利用系数 ξz=0.75 (7)最高燃烧压力 =70 bar pz (8)膨胀多变指数 =1.25 n2 (9)机械效率 =0.82 ,m (10)过量空气系数 ,,1.48 示功图丰满系数 ,,0.96i 对195柴油机进行动力学分析的原始参数请见表3-1。 表3-1 缸径 Dmm,95 气缸工作容积 VL,0.815h 活塞行程 Smm,115 连杆长度 Lmm,210 发动机转速 nr,2000/min 压缩比 20 供有油提前角 182,: 进气门提前开 17? 进气门滞后关 47? 排气门提前开 47? 排气门滞后关 17? 燃烧室形式 分隔室式燃烧室 发动机型式 四冲程、水冷 曲柄销直径 Dm,0.062k 曲柄销长度 Lm,0.028s 主轴直径 Dm,0.07k 主轴长度 Lm,0.04s 连杆大端代替质量 mkg,1.395CB 曲柄不平衡质量 mkg,2.074k 活塞往复运动质量 mkg,1.838j 二汽神龙•富康EQ491i汽油发动机的纵剖面图