压缩比 有效压缩比的选择

压缩比 有效压缩比的选择 附录 附录一 压缩比 有效压缩比，压缩冲程失效系数的选择 压缩比、有效压缩比的选择原则 (1 ) 由于该柴油机曲轴相对于缸套的具体位置未定，因此活塞想对于扫气孔的位置也未定。因此压缩比可以选择，压缩比在部分范围内影响柴油机的热效率(见图1.1)，由图可知 ,压热效率随着缩比在一定范围内增加而增加，而且增速越来越慢，当压缩比超过一定范围时，热效率便不再增加，因此压缩比的选择并不是越高越好，过高的压缩比反而增加了机器的热负荷和机械负荷，进而影响机器的可靠耐久性，这对机器的生产和制造是及其不利的[17]。因此选择一个合力的压缩比十分重要。 ,由于二冲程柴油机存在扫气孔的这一问，使得气缸能有效工作的容积并不是理论Vh 12,VD工作容积，因此这又涉及到一个有效压缩比的问题。分析可知活塞相对于扫,,ceh4 s,气孔的位置和扫气孔高度影响着有效压缩比。 ds0ce ss当然一般情况下扫气孔高度是一定的，变化的只是，越大越有利于扫气，残余废00 s,气就越少，能改善燃烧的状况，但是伴随着的增大，有效压缩比却在减小，这样气缸0ce 的无效工作容积变增大，是热效率降低。 ,s,由于每一个压缩比，和每一个相对位置对应着一个有效压缩比和一个压缩冲程0ce失效系数，而且这几个参数之间又相互影响。为了找出一个合理的压缩比和有效压缩比，本文编制了一个matlab程序，分别找出他们之间的对应关系， 已知数据: mm扫气孔高度:150 mm活塞头部的高度:267 mm缸套扫气孔以下的长度为:306 压缩比从范围 ,,14-17 s,0,35mm计算的结果如下 0 (2 )压缩比、有效压缩比，压缩冲程失效系数之间的关系 1)压缩比与总体积的关系(第一列为压缩比 第二列往后分别为总体积) 附1 压缩比，s0,和总工作容积之间的关系 0 5.0000 10.0000 15.0000 20.0000 25.0000 30.0000 35.0000 sV0 a a, a a 4.0000 422.9067 422.9067 422.9067 422.9067 422.9067 422.9067 422.9067 422.9067 14.2000 422.4490 422.4490 422.4490 422.4490 422.4490 422.4490 422.4490 422.4490 14.4000 422.0050 422.0050 422.0050 422.0050 422.0050 422.0050 422.0050 422.0050 14.6000 421.5740 421.5740 421.5740 421.5740 421.5740 421.5740 421.5740 421.5740 14.8000 421.1555 421.1555 421.1555 421.1555 421.1555 421.1555 421.1555 421.1555 15.0000 420.7490 420.7490 420.7490 420.7490 420.7490 420.7490 420.7490 420.7490 15.2000 420.3539 420.3539 420.3539 420.3539 420.3539 420.3539 420.3539 420.3539 15.4000 419.9699 419.9699 419.9699 419.9699 419.9699 419.9699 419.9699 419.9699 15.6000 419.5963 419.5963 419.5963 419.5963 419.5963 419.5963 419.5963 419.5963 15.8000 419.2328 419.2328 419.2328 419.2328 419.2328 419.2328 419.2328 419.2328 16.0000 418.8790 418.8790 418.8790 418.8790 418.8790 418.8790 418.8790 418.8790 16.2000 418.5345 418.5345 418.5345 418.5345 418.5345 418.5345 418.5345 418.5345 16.4000 418.1990 418.1990 418.1990 418.1990 418.1990 418.1990 418.1990 418.1990 16.6000 417.8721 417.8721 417.8721 417.8721 417.8721 417.8721 417.8721 417.8721 16.8000 417.5535 417.5535 417.5535 417.5535 417.5535 417.5535 417.5535 417.5535 17.0000 417.2428 417.2428 417.2428 417.2428 417.2428 417.2428 417.2428 417.2428 2)压缩比与余隙容积的关系(第一列为压缩比 第二列往后分别为总体积) 附表2 压缩比,s0,h和余隙容积之间的关系 0 5.0000 10.0000 15.0000 20.0000 25.0000 30.0000 35.0000 sV0 c , 14.0000 30.2076 30.2076 30.2076 30.2076 30.2076 30.2076 30.2076 30.2076 14.2000 29.7499 29.7499 29.7499 29.7499 29.7499 29.7499 29.7499 29.7499 14.4000 29.3059 29.3059 29.3059 29.3059 29.3059 29.3059 29.3059 29.3059 14.6000 28.8749 28.8749 28.8749 28.8749 28.8749 28.8749 28.8749 28.8749 14.8000 28.4565 28.4565 28.4565 28.4565 28.4565 28.4565 28.4565 28.4565 15.0000 28.0499 28.0499 28.0499 28.0499 28.0499 28.0499 28.0499 28.0499 15.2000 27.6549 27.6549 27.6549 27.6549 27.6549 27.6549 27.6549 27.6549 15.4000 27.2708 27.2708 27.2708 27.2708 27.2708 27.2708 27.2708 27.2708 15.6000 26.8972 26.8972 26.8972 26.8972 26.8972 26.8972 26.8972 26.8972 15.8000 26.5337 26.5337 26.5337 26.5337 26.5337 26.5337 26.5337 26.5337 16.0000 26.1799 26.1799 26.1799 26.1799 26.1799 26.1799 26.1799 26.1799 16.2000 25.8355 25.8355 25.8355 25.8355 25.8355 25.8355 25.8355 25.8355 16.4000 25.4999 25.4999 25.4999 25.4999 25.4999 25.4999 25.4999 25.4999 16.6000 25.1730 25.1730 25.1730 25.1730 25.1730 25.1730 25.1730 25.1730 16.8000 24.8544 24.8544 24.8544 24.8544 24.8544 24.8544 24.8544 24.8544 17.0000 24.5437 24.5437 24.5437 24.5437 24.5437 24.5437 24.5437 24.5437 3)s0与有效工作容积的关系 附表3 不同压缩比和S0下的有效工作容积 0 5.0000 10.0000 15.0000 20.0000 25.0000 30.0000 35.0000 s0 Va1 , , 14.0000 393.4543 392.4725 391.4908 390.5090 389.5273 388.5455 387.5638 386.5820 14.2000 392.9966 392.0148 391.0331 390.0513 389.0696 388.0878 387.1061 386.1243 14.4000 392.5526 391.5708 390.5891 389.6073 388.6256 387.6438 386.6621 385.6803 14.6000 392.1216 391.1398 390.1581 389.1763 388.1946 387.2128 386.2311 385.2493 14.8000 391.7031 390.7214 389.7396 388.7579 387.7761 386.7944 385.8126 384.8309 15.0000 391.2966 390.3148 389.3331 388.3513 387.3696 386.3878 385.4061 384.4244 15.2000 390.9015 389.9198 388.9380 387.9563 386.9745 385.9928 385.0110 384.0293 15.4000 390.5174 389.5357 388.5539 387.5722 386.5904 385.6087 384.6269 383.6452 15.6000 390.1438 389.1621 388.1804 387.1986 386.2169 385.2351 384.2534 383.2716 15.8000 389.7804 388.7986 387.8169 386.8351 385.8534 384.8716 383.8899 382.9081 16.0000 389.4266 388.4448 387.4631 386.4813 385.4996 384.5179 383.5361 382.5544 16.2000 389.0821 388.1004 387.1186 386.1369 385.1551 384.1734 383.1916 382.2099 16.4000 388.7466 387.7648 386.7831 385.8013 384.8196 383.8379 382.8561 381.8744 16.6000 388.4197 387.4379 386.4562 385.4744 384.4927 383.5109 382.5292 381.5474 16.8000 388.1010 387.1193 386.1375 385.1558 384.1740 383.1923 382.2105 381.2288 17.0000 387.7903 386.8086 385.8268 384.8451 383.8634 382.8816 381.8999 380.9181 5)压缩比与有效压缩比的关系 附表4 不同压缩比，s0下的有效压缩比 0 5.0000 10.0000 15.0000 20.0000 25.0000 30.0000 35.0000 s0 ,ce , 14.0000 13.0250 12.9925 12.9600 12.9275 12.8950 12.8625 12.8300 12.7975 14.2000 13.2100 13.1770 13.1440 13.1110 13.0780 13.0450 13.0120 12.9790 14.4000 13.3950 13.3615 13.3280 13.2945 13.2610 13.2275 13.1940 13.1605 14.6000 13.5800 13.5460 13.5120 13.4780 13.4440 13.4100 13.3760 13.3420 14.8000 13.7650 13.7305 13.6960 13.6615 13.6270 13.5925 13.5580 13.5235 15.0000 13.9500 13.9150 13.8800 13.8450 13.8100 13.7750 13.7400 13.7050 15.2000 14.1350 14.0995 14.0640 14.0285 13.9930 13.9575 13.9220 13.8865 15.4000 14.3200 14.2840 14.2480 14.2120 14.1760 14.1400 14.1040 14.0680 15.6000 14.5050 14.4685 14.4320 14.3955 14.3590 14.3225 14.2860 14.2495 15.8000 14.6900 14.6530 14.6160 14.5790 14.5420 14.5050 14.4680 14.4310 16.0000 14.8750 14.8375 14.8000 14.7625 14.7250 14.6875 14.6500 14.6125 16.2000 15.0600 15.0220 14.9840 14.9460 14.9080 14.8700 14.8320 14.7940 16.4000 15.2450 15.2065 15.1680 15.1295 15.0910 15.0525 15.0140 14.9755 16.6000 15.4300 15.3910 15.3520 15.3130 15.2740 15.2350 15.1960 15.1570 16.8000 15.6150 15.5755 15.5360 15.4965 15.4570 15.4175 15.3780 15.3385 17.0000 15.8000 15.7600 15.7200 15.6800 15.6400 15.6000 15.5600 15.5200 5) 压缩冲程失效系数 附表5 不同压缩比，s0下的压缩冲程实效系数 0 5.0000 10.0000 15.0000 20.0000 25.0000 30.0000 35.0000 s0 fys 1 14.0000 0.0750 0.0775 0.0800 0.0825 0.0850 0.0875 0.0900 0.0925 14.2000 0.0750 0.0775 0.0800 0.0825 0.0850 0.0875 0.0900 0.0925 14.4000 0.0750 0.0775 0.0800 0.0825 0.0850 0.0875 0.0900 0.0925 14.6000 0.0750 0.0775 0.0800 0.0825 0.0850 0.0875 0.0900 0.0925 14.8000 0.0750 0.0775 0.0800 0.0825 0.0850 0.0875 0.0900 0.0925 15.0000 0.0750 0.0775 0.0800 0.0825 0.0850 0.0875 0.0900 0.0925 15.2000 0.0750 0.0775 0.0800 0.0825 0.0850 0.0875 0.0900 0.0925 15.4000 0.0750 0.0775 0.0800 0.0825 0.0850 0.0875 0.0900 0.0925 15.6000 0.0750 0.0775 0.0800 0.0825 0.0850 0.0875 0.0900 0.0925 15.8000 0.0750 0.0775 0.0800 0.0825 0.0850 0.0875 0.0900 0.0925 16.0000 0.0750 0.0775 0.0800 0.0825 0.0850 0.0875 0.0900 0.0925 16.2000 0.0750 0.0775 0.0800 0.0825 0.0850 0.0875 0.0900 0.0925 16.4000 0.0750 0.0775 0.0800 0.0825 0.0850 0.0875 0.0900 0.0925 16.6000 0.0750 0.0775 0.0800 0.0825 0.0850 0.0875 0.0900 0.0925 16.8000 0.0750 0.0775 0.0800 0.0825 0.0850 0.0875 0.0900 0.0925 17.0000 0.0750 0.0775 0.0800 0.0825 0.0850 0.0875 0.0900 0.0925 (3)参数的选择 由上图1.2.5压缩冲程失效系数与压缩比及s0的关系可知压缩冲程失效系数与压缩比无关 只与s0的值有关。由于制造误差本身的关系，选取过多有效数字的压缩冲程失效系数也没 ,,0.08有多大的实际意义。因此选取。 s 对应图1.2.4，由于S50MC型号的柴油机均为低速机，过高的压缩比引起震动较大，因此选 ,,14.06取中等偏下的一个数值， ,,15.2ce (4)Matlab程序的实现: clear clc ds=150;%ds:为扫气孔高度单位mm Vh=0.25*pi*25*20;%%单位转化为 L kerse=14:0.2:17';%%压缩比从14-17 s0=0:5:35;%s0为扫气孔最下端到活塞顶部的距离 单位(mm) for i=1:length(kerse) for j=1:length(s0) Vc(i,j)=Vh/(kerse(i)-1);%计算余隙容积 Vo(i,j)=Vc(i,j)*kerse(i); %计算气缸总容积 Va(i,j)=(Vo(i,j)-0.25*pi*25*0.01*(s0(j)+ds));%计算气缸有效工作容积 kersece(i,j)=Va(i,j)*kerse(i)/Vo(i,j);%计算有效压缩比 fys(i,j)=(kerse(i)-kersece(i,j))/(kerse(i)-1);%计算压缩冲程失效系数 end end disp('压缩比与总体积的关系(第一列为压缩比 第二列往后分别为总体积)') Vk1=[kerse',Vo]; Sk1=[0 0 5 10 15 20 25 30 35]; Vo=[Sk1;Vk1]%行拼接 disp('压缩比与余隙容积的关系(第一列为压缩比 第二列往后分别为总体积)') %[kerse',Vc]; Vc=[Sk1;[kerse',Vc]] disp('s0与有效工作容积的关系') %[kerse',Va]; Va=[Sk1;[kerse',Va]] disp('压缩比与有效压缩比的关系') %[kerse',kersece], Va=[Sk1;[kerse',kersece]], disp('压缩冲程失效系数') fys=[Sk1;[kerse',fys]],