柴油机活塞课程设计

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车用活塞课程设计

车用活塞课程设计

车用活塞课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解活塞在汽车发动机中的基本作用和重要性。

2. 学生能够掌握活塞的构造、工作原理及其相关术语。

3. 学生能够描述活塞运动对发动机性能的影响。

技能目标:1. 学生能够通过观察和实验,分析活塞在发动机中的运动规律。

2. 学生能够运用所学的知识,解释活塞与连杆、曲轴等部件的配合关系。

3. 学生能够设计简单的活塞运动模型,提升动手操作与问题解决能力。

情感态度价值观目标:1. 学生能够培养对汽车工程技术的兴趣,激发学习内驱力。

2. 学生能够认识到科技发展对汽车行业的影响,增强社会责任感和创新意识。

3. 学生能够通过团队合作,培养沟通与协作能力,形成积极向上的学习氛围。

课程性质:本课程为汽车维修与检测专业的高年级课程,以实践性和应用性为主。

学生特点:学生具备一定的汽车基础知识,具有较强的动手操作能力和探究精神。

教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力和问题解决能力。

通过课程学习,使学生达到预期的学习成果。

二、教学内容1. 活塞基本概念:活塞的定义、作用及其在发动机中的位置。

- 教材章节:第三章“发动机工作原理与构造”,第1节“活塞与连杆组件”。

2. 活塞构造与工作原理:- 活塞头部、裙部、销轴等部件的结构与功能;- 活塞与气缸的配合关系;- 活塞在发动机工作循环中的运动规律。

- 教材章节:第三章“发动机工作原理与构造”,第2节“活塞运动与发动机性能”。

3. 活塞材料与性能:- 常见活塞材料的特点及选择依据;- 活塞的热处理工艺;- 活塞的耐磨性能分析。

- 教材章节:第三章“发动机工作原理与构造”,第3节“活塞材料与性能”。

4. 活塞故障诊断与维修:- 活塞常见故障类型及其原因;- 活塞故障诊断方法;- 活塞维修工艺及注意事项。

- 教材章节:第四章“发动机维修”,第1节“活塞与连杆维修”。

5. 实践操作:- 活塞拆卸与安装;- 活塞检查与测量;- 活塞故障案例分析。

课程设计说明书-柴油机活塞建模与结构设计

课程设计说明书-柴油机活塞建模与结构设计
(2)气体作用力
内燃机运转过程中,不断变化的燃气压力作用于活塞上,通过活塞、连杆传递给曲轴而输出功率。作用在活塞上的作用力Pg为:
Pg=πD2(P-P’)/4 (1-5)
式中,P—气缸内气体压力;P’—内燃机曲轴箱内气体压力;D—内燃机活塞直径。一般P’为常数,Pg完全取决于气缸内的气体压力。给定参数中,给出了最大燃烧压力PZ=13.5Mpa,经计算可知,Pg=3.14×0.12×6100000/4=47885N。
在课程设计过程中,通过查阅相关资料,初步掌握了活塞设计的步骤和方法。在查找资料过程中,深刻体会到书籍检索的重要性,在实践中也摸索出一套自己的资料检索方法。同时,也熟悉了各大专业技术论坛。活塞设计涉与到的知识面比较广,需要在良好掌握工程材料、材料力学、发动机原理、工程热力学、机械加工和汽车构造等课程的基础上,才能较好的完成设计任务。同时,对于各种软件的熟练操作也十分必要。
##工程技术大学
课 程 设 计
题 目:柴油机活塞建模与结构设计
班 级:汽车05-1班
学 号:
姓 名:
指导
完成日期:2009-01-05
一、设计题目〔学生空出,由指导教师填写〕
柴油机活塞建模与结构设计
二、设计参数
CY4100ZLQ柴油机,活塞直径D=100mm,工作行程S=118mm,直接喷射方式,发动机转速n=3200r/min,额定功率Pe=70KW,最大扭矩Ttqmax=235N.m,几何压缩比ε=17.5,最大燃烧压力PZ=6.1Mpa,增压空气压力PK=0.1518Mpa。
所以在本设计中,活塞的加速度为a=6618508(sinα+λsin2α/2),其最大值为amax=Rω2(1+λ)=8803m/s2。

活塞设计课程设计

活塞设计课程设计

活塞设计课程设计一、教学目标本课程旨在通过活塞设计的学习,让学生掌握活塞的基本结构、工作原理和设计方法。

具体目标如下:1.了解活塞的定义、分类和应用领域。

2.掌握活塞的材料选择、形状设计和尺寸计算。

3.理解活塞在发动机中的工作原理和作用。

4.能够分析活塞的结构和性能要求,进行合理的设计。

5.能够运用相关软件或工具进行活塞的绘制和模拟。

6.能够进行活塞的实验操作,观察和分析实验结果。

情感态度价值观目标:1.培养学生对机械工程的兴趣和热情,提高学生对活塞设计的认识和重视。

2.培养学生团队合作和解决问题的能力,使学生在活塞设计过程中能够积极思考和创新。

二、教学内容根据课程目标,教学内容主要包括以下几个方面:1.活塞的基本概念和分类:介绍活塞的定义、特点和应用领域,分析不同类型的活塞及其应用场景。

2.活塞的材料选择:讲解活塞材料的性能要求,介绍常用活塞材料的特点和选择依据。

3.活塞的结构设计:教授活塞的形状设计、尺寸计算和强度分析,引导学生进行活塞结构的设计和实践。

4.活塞的工作原理和作用:解析活塞在发动机中的工作过程,阐述活塞在动力传递和燃烧过程中的作用。

5.活塞的实验和测试:安排活塞实验操作,让学生通过实验观察和分析活塞的性能和工作效果。

三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,将采用多种教学方法相结合的方式进行教学:1.讲授法:通过教师的讲解,传授活塞设计的基本知识和原理。

2.讨论法:学生进行小组讨论,分享活塞设计的思路和经验,促进学生之间的交流和合作。

3.案例分析法:分析具体的活塞设计案例,使学生能够将理论知识应用到实际问题中。

4.实验法:安排活塞实验操作,让学生通过实际操作观察和分析活塞的性能和工作效果。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,将选择和准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的活塞设计教材,作为学生学习的主要参考资料。

2.参考书:提供相关的活塞设计参考书籍,丰富学生的知识储备。

活塞零件课程设计

活塞零件课程设计

活塞零件课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握活塞零件的基本结构、工作原理及其在发动机中的作用;2. 使学生了解活塞零件的材料、加工工艺及其对发动机性能的影响;3. 帮助学生理解活塞零件的故障类型、原因及其维修方法。

技能目标:1. 培养学生运用所学知识分析活塞零件结构、性能及故障问题的能力;2. 提高学生动手实践能力,学会使用工具对活塞零件进行检查、维修;3. 培养学生团队协作能力,能在小组讨论中积极参与,共同解决问题。

情感态度价值观目标:1. 激发学生对汽车维修专业的学习兴趣,培养其敬业精神;2. 培养学生严谨、细致的工作态度,注重安全生产和环保意识;3. 培养学生遵守职业道德,尊重他人,具有良好的沟通和团队协作精神。

课程性质:本课程为汽车维修专业课程,注重理论与实践相结合,强调动手操作能力的培养。

学生特点:学生为中职二年级学生,具有一定的基础知识和动手能力,对汽车维修感兴趣,但学习主动性需提高。

教学要求:教师应采用启发式、讨论式教学方法,结合实际操作,引导学生主动学习,提高其分析问题和解决问题的能力。

同时,注重培养学生的职业道德和安全意识。

通过本课程的学习,使学生达到预定的学习成果,为后续课程和职业发展打下坚实基础。

二、教学内容1. 活塞零件的基本概念:包括活塞、活塞环、活塞销等零件的结构、材料及工作原理;教材章节:第二章“发动机活塞零件”2. 活塞零件的加工工艺:介绍活塞零件的铸造、机械加工、表面处理等工艺过程;教材章节:第二章“发动机活塞零件”3. 活塞零件的作用及性能要求:讲解活塞零件在发动机中的作用,分析其对发动机性能的影响;教材章节:第二章“发动机活塞零件”4. 活塞零件故障诊断与维修:分析活塞零件的常见故障类型、原因,介绍故障诊断方法及维修技巧;教材章节:第三章“发动机活塞零件的维修”5. 实践操作:组织学生进行活塞零件的拆装、检查、维修等实践活动;教材章节:第四章“发动机活塞零件的实践操作”教学进度安排:第一周:活塞零件的基本概念、作用及性能要求;第二周:活塞零件的加工工艺;第三周:活塞零件故障诊断与维修;第四周:实践操作。

柴油机活塞组课程设计

柴油机活塞组课程设计

柴油机活塞组课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解柴油机活塞组的基本结构及其工作原理;2. 学生能够掌握活塞、活塞环、活塞销等零部件的作用及相互关系;3. 学生能够了解柴油机活塞组在运行中的故障类型及其原因。

技能目标:1. 学生能够运用所学的知识对柴油机活塞组进行拆装和组装;2. 学生能够运用检测工具对活塞组进行常规检查,分析并解决简单故障;3. 学生能够通过查阅资料,了解并掌握活塞组的新技术、新工艺。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对柴油机维修工作的兴趣和热情,提高职业认同感;2. 培养学生严谨、细致的工作态度,养成良好的操作习惯;3. 培养学生的团队合作精神,提高沟通与协作能力。

本课程针对中职学校柴油机维修专业二年级学生设计,课程性质为理实一体化课程。

结合学生特点,课程目标注重理论知识与实践技能的相结合,突出实用性和操作性。

通过本课程的学习,使学生能够具备一定的柴油机活塞组维修技能,为今后从事相关工作打下坚实基础。

教学要求注重启发式教学,引导学生主动探究,提高学生分析问题和解决问题的能力。

课程目标的具体分解为后续教学设计和评估提供了明确的方向。

二、教学内容1. 柴油机活塞组结构及工作原理- 活塞、活塞环、活塞销的构造与功能- 活塞组在柴油机中的工作过程- 教材第二章第一节2. 柴油机活塞组的拆装与组装- 活塞组拆装工具的选择与使用方法- 活塞组拆装步骤及注意事项- 活塞组组装方法及质量检查- 教材第二章第二节3. 柴油机活塞组故障诊断与排除- 活塞组常见故障类型及原因- 故障诊断方法及流程- 排除故障的方法及技巧- 教材第二章第三节4. 柴油机活塞组新技术、新工艺介绍- 现代柴油机活塞组的设计特点- 新技术应用与发展趋势- 教材第二章第四节教学内容按照课程目标进行选择和组织,保证科学性和系统性。

教学大纲明确教学内容安排和进度,共计4个部分,分别对应教材第二章的四个节。

在教学过程中,注重理论与实践相结合,提高学生的操作技能和故障排除能力。

活塞课程设计全套

活塞课程设计全套

活塞课程设计全套一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握活塞的基本原理和结构,了解活塞在内燃机中的工作原理和性能,培养学生分析和解决实际问题的能力。

具体目标如下:1.知识目标:(1)了解活塞的定义、分类和基本结构;(2)掌握活塞的工作原理和性能;(3)熟悉活塞在内燃机中的应用。

2.技能目标:(1)能够分析活塞的运动规律;(2)能够计算活塞的受力情况和应力分析;(3)能够评估活塞的性能和优化设计。

3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对活塞技术的兴趣和好奇心;(2)培养学生严谨的科学态度和团队协作精神;(3)培养学生关注实际问题,提高解决实际问题的能力。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.活塞的基本原理和结构:活塞的定义、分类、基本结构及其功能;2.活塞的工作原理和性能:活塞的运动规律、受力情况、应力分析等;3.活塞在内燃机中的应用:活塞在内燃机中的工作过程、性能要求等;4.活塞的设计和优化:活塞的材料选择、结构设计、性能评估等。

三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法相结合的方式,包括:1.讲授法:讲解活塞的基本原理、结构和性能;2.讨论法:引导学生探讨活塞的运动规律和应力分析;3.案例分析法:分析实际工程中的活塞应用案例;4.实验法:学生进行活塞实验,提高学生的实践能力。

四、教学资源为了支持本课程的教学,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的活塞教材,为学生提供系统的学习资料;2.参考书:提供相关的专业书籍,丰富学生的知识体系;3.多媒体资料:制作课件、视频等,形象生动地展示活塞的相关知识;4.实验设备:准备活塞实验所需的设备,为学生提供实践操作的机会。

五、教学评估本课程的评估方式将包括平时表现、作业、考试等多个方面,以全面、客观地评价学生的学习成果。

具体评估方式如下:1.平时表现:通过课堂参与、提问、讨论等方式,评估学生的学习态度和积极性;2.作业:布置与课程内容相关的作业,评估学生的理解和应用能力;3.考试:进行期中、期末考试,评估学生对课程知识的掌握程度;4.实验报告:评估学生在实验过程中的操作技能和问题解决能力;5.课程论文:让学生选择活塞相关的话题进行研究,撰写论文,评估学生的 research能力和批判性思维。

发动机活塞组设计活塞组课程设计

发动机活塞组设计活塞组课程设计
(2)环带断面与环槽尺寸
为了使导热良好,不让热量过多地集中在最高一环,应保证高热负荷活塞的环带有足够的壁厚 ,其平均值 =(2~3) ,本次柴油机活塞组设计选 =0.77D=73.15毫米, =2.5 ; =3.9毫米, =9.75毫米。
2.3.3环岸的强度校核
在膨胀冲程开始时,在爆发压力作用下,第一道活塞环紧压在第一环岸上。由于节流作用,第一环岸上面的压力p 比下面压力p 大得多(图2—3),不平衡力会在岸根产生很大的弯曲和剪切应力,当应力值超过铝合金在其工作温度下的强度极限或疲劳极限时,岸根有可能断裂,专门的试验表明,当活塞顶上作用着最高爆发压力p =7.5MPa时,p 0.9p =6.75MPa,p =0.2p =1.5MPa。
2.1.3设计要求
活塞是在高负荷、高温、高速、润滑不良的条件下工作的,对它的设计要求:
(1)要选用热强度好、耐磨、比重小、热膨胀系数小、导热性好、具有良好减磨性、工艺性的材料;
(2)有合理的形状和壁厚。使散热良好,强度、刚度符合要求;
(3)保证燃烧室气密性好,窜气、窜油要少又不增加活塞组的摩擦损失;
(4)在不同工况下都能保持活塞与缸套的最佳配合;
(5)减少活塞从燃气吸收的热量,而已吸收的热量则能顺利地散走;
(6)在较低的机油耗条件下,保证滑动面上有足够的润滑油。
2.2活塞的材科
共晶铝硅合金是目前国内外应用最广泛的活塞材料,既可铸造,也可锻造。含硅9%作用的亚共晶铝硅合金,热膨胀系数稍大一些,但由于铸造性能良好,适应大量生产工艺的要求,应用也很广[。
The designingmission chiefly is piston seriesof95 set diesel engine at a high speed,includingpiston head ,pistonpacking ring ,the pistonpinand the piston skirt.

发动机活塞课程设计

发动机活塞课程设计

发动机活塞课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解发动机活塞的基本结构及其在发动机工作中的作用。

2. 学生能掌握活塞运动原理,了解活塞与连杆、曲轴之间的动力传递关系。

3. 学生能解释活塞环的作用,了解不同类型的活塞环及其适用范围。

技能目标:1. 学生能够运用所学知识,分析活塞在发动机中的运动过程,并绘制出简单示意图。

2. 学生能够通过实际操作,正确拆装发动机活塞,了解活塞的检查与维护方法。

3. 学生能够运用测量工具,对活塞相关尺寸进行测量,并判断其是否符合技术要求。

情感态度价值观目标:1. 学生通过学习发动机活塞,培养对汽车维修行业的兴趣,提高职业素养。

2. 学生在学习过程中,能够积极思考、主动探究,形成良好的学习习惯。

3. 学生能够认识到发动机活塞在汽车性能中的重要性,增强环保意识和责任感。

课程性质:本课程为汽车运用与维修专业课程,侧重于发动机活塞的结构、原理与维护。

学生特点:学生为中职一年级学生,具备一定的汽车基础知识,但对发动机活塞的了解较少。

教学要求:课程以理论与实践相结合的方式进行,注重培养学生的动手能力和实际操作技能。

教学过程中,教师应引导学生主动参与,激发学生的学习兴趣。

通过本课程的学习,使学生能够达到上述课程目标,为后续课程打下坚实基础。

二、教学内容1. 发动机活塞结构认知- 活塞的组成部分及功能- 活塞裙、活塞销、活塞头的结构特点- 活塞环的类型及安装位置2. 活塞运动原理- 活塞在发动机工作循环中的运动过程- 活塞与连杆、曲轴之间的动力传递关系- 活塞行程与发动机性能的关系3. 活塞环的作用与选型- 活塞环的密封作用- 活塞环的材料与结构- 活塞环的选型原则4. 活塞的拆装与检查- 活塞拆装工具的使用方法- 活塞的拆装步骤及注意事项- 活塞及活塞环的检查方法5. 活塞的测量与判定- 活塞直径、活塞行程的测量方法- 活塞磨损、划伤的判定标准- 活塞修理与更换的依据本教学内容根据课程目标进行选择和组织,注重科学性和系统性。

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目录1 柴油机大体参数选定 (1)1.一、柴油机设计指示 (1)1.二、柴油机大体结构参数选用 (1)2 近似热计算 (3)2.一、燃料燃烧热化学计算 (3)2.二、换气进程计算 (4)2.3、紧缩进程计算 (4)2.4、燃烧进程计算 (5)2.五、膨胀进程计算 (7)2.六、示功图绘制 (8)2.7、柴油机性能指标计算 (9)、三维建模 (10)3 动力计算 (12)3.一、活塞位移、速度、加速度 (12)3.二、活塞连杆作使劲分析 (13)3.3、曲柄销载荷和连杆轴承载荷 (15)参考文献 (17)附表 (18)1 柴油机大体参数选定1.1、柴油机设计指示设计一台新的四冲程非增压柴油机,必需提出设计指标。

1.1.1、功率Pe有效功率是柴油机大体性能指标。

Pe 由柴油机的用途选定,任务书已经指定所需柴油机有效功率Pe 。

P e1.1.2、转速n转速的选用既要考虑被柴油机驱动的工作机械的需要,也要考虑转速对柴油机自身工作的阻碍。

n=2000r/min1.1.3、冲程数τ本设计中的车用柴油机都采纳四冲程,即τ=4. 1.1.4、平均有效压力Pem平均有效压力Pem 表示每一工作循环中单位气缸工作容积所做的有效功,是柴油机的强化指标之一。

1.1.5、有效燃油消耗率be这是柴油机最重要的经济性指标。

阻碍柴油机经济性的因素很多,在设计中要认真分析。

四冲程非增压柴油机215[g/(kw·h )]~285[g/(kw·h )]。

1.1.6、靠得住性和寿命靠得住性和寿命是车用柴油机的大体要求之一,设计时必需提出具体指标,但本课程设计从略。

另外,设计指标还可能包括造价、排污、噪声等方面的因素。

1.2、柴油机大体结构参数选用由有效功率计算公式:τ30e nV i P P s em ⨯⨯⨯=(1.1)可知由于Pe 、Pem 、n 、τ已选定,那么柴油机的总排量s V i ⨯也已选定,下一步设计应选定柴油机的大体结构参数:气缸直径d 、活塞行程S 、缸数i 及其它一些参数。

1.2.1、气缸直径d气缸直径d 的选取阻碍柴油机的尺寸和重量,还阻碍柴油机的机械负荷和热负荷。

任务书规定了车用柴油机的气缸直径d 。

qd=90mm1.2.2、活塞行程S增大活塞行程S 使活塞平均速度Vm=S ×n/30提高,机械负荷加大,一样车用柴油机的Vm ≤14米/秒;同时S 也是柴油机大体结构指标S/d 的决定因素,。

估取 s=d 1.2108⨯=mm ,Vm =s /307.2/14/n m s m s ⨯=≤,20.6874s d V S L π==1.2.3、气缸数i 及气缸排列方式由于设计任务书已指明d 和S 的值,因此知足功率要求可通过改变气缸数i 实现。

30 2.8e em P i Vs L P n τ⨯⨯==⨯, 2.8 4.07sLi V =≈,取i=4。

则 2.8V 0.74s L L ==,2110mm,110/90 1.22/4s V SS d dπ===≈, /301102000/307.3/14/m V S n m s m s =⨯=⨯=≤ 符合要求 排列方式为直列四缸。

1.2.4、连杆长度L 与曲柄连杆比λ=R/L连杆长度加大,会使柴油机总高度增加;尽管连杆摆角减小,侧压力减小,但成效不明显;而且连杆重量加大,往复运动质量惯性力加大。

因此尽可能采纳短连杆,一样λ值在1/3~1/5之间。

取L=200mm ,则R 55.0,0.27502S R mm L λ====,1135λ>>,符合要求。

1.2.5、气缸中心距l 0及其与气缸直径之比l 0/dl 0/d 阻碍柴油机的长度尺寸和重量指标,设计时力求缩小l 0/d 的值。

l 0/d 值的阻碍因素可从曲轴中心线方向的尺寸分派和气缸上部的尺寸分派两方面分析,一样其。

取I 0=136mm ,I 0/d=136/90=1.511, 在1.2~1.6之间。

1.2.6、紧缩比εc选用紧缩比εc 也确实是选用燃烧室容积。

选用紧缩比时要考虑柴油机的经济性能、工作靠得住性、冷启动性能等。

任务书给定车用柴油机的εc 在18~23。

选取εc =18。

2 近似热计算柴油机工作进程热计算是对柴油机各工作进程中工质的状态参数、要紧性能指标进行计算,并绘出示功图。

通过热计算能够分析各工作进程的阻碍因素,找出提高动力性和经济性的途径,又为动力计算、结构设计提供数据。

柴油机实际循环热力计算有近似热计算(简单计算法)和模拟热计算(电算法)二种。

本设计要求进行近似热计算。

2.1、燃料燃烧热化学计算2.1.1、理论空气量L 0⎪⎭⎫⎝⎛-+=3241221.010O H c g g g L (千摩尔/千克柴油)(2.1)燃料采纳轻柴油87.0=c g ,126.0=H g ,004.0o =g ,那么L 0=0.4946(kmol/kg)轻柴油低热值 H u =41860千焦/千克2.1.2、新鲜空气量M10a 1L M ϕ= (千摩尔/千克)(2.2)其中 a ϕ ——过量空气系数,自选,8.12.1a ~=ϕ 取 1.5a ϕ=,那么M 1=0.7419(kmol/kg )。

2.1.3、燃烧产物M2324g 12oH g M M ++= (千摩尔/千克)(2.3) 那么M2=0.7735(kmol/kg)2.1.4、理论分子变更系数μ0120M M =μ(2.4) 则0 1.043μ=2.1.5、实际分子变更系数μ1rrγγμμ++=101(2.5)其中,γr ——残余废气系数,自选γr , 取0.04r γ=,则1 1.041μ=。

、换气进程计算2.2.1、排气压力(气缸内废气压力)P d0.3~0.4d P =(Mpa )2.2.2、气缸内排气温度(残余废气温度)TrT d = 970~1170(K )取T d =1000K2.2.3、进气终点压力Pa095.0~075.0=a P (Mpa )取P a a2.2.4、进气终点温度Ta350~320=a T (K )取T a =320K2.2.5、充量系数(充气效率)c ϕra d d a c cc T T P P γεεϕ+-=111(2.6)其中:9.0~8.0=ad d a T T P P 之间,0.09010000.80360.35320a d d a P T P T ⨯==⨯。

9.08.0~=c ϕ, 1810.80360.818418110.04c ϕ=⨯⨯=-+,在0.8~0.9之间。

2.3、紧缩进程计算2.3.1、平均多变紧缩指数n1n 14~1.39,取n 1=1.36。

2.3.2、紧缩进程中任意曲轴转角cx ϕ时的压力cx P (画示功图时用)1)(n cxca a cx V V P P =(MPa )(2.7) 其中:Vca ——进气终点气缸容积。

c c c ca ca Sd V V εεπεε⨯-=-=1412(m 3)(2.8) 240.090.1104187.41010181ca V π-⨯⨯=⨯=⨯-m 3Vcx ——对应于cx ϕ时的气缸容积。

c cx cx cx V Rd V ++-=)sin 2cos 1(422ϕλϕπ(m 3)(2.9)式中:R ——曲柄半径,R=S/2(m); λ——曲柄连杆比,λ=R/L 。

43180.411810s cc cV V V m V -+=⇒=⨯ Pcx 及Vcx 见附表3-12.3.3、紧缩终点充量的状态参数压力:1n c a cb P P ε=(MPa ),P cb温度:11-=n ca cb T T ε(K ),T cb2.4、燃烧进程计算2.4.1、热量利用系数ζZ热量利用系数ζZ 表示燃烧热量被工质吸收多少的程度。

由于不完全燃烧、传热损失、高温分解、节流损失等因素,燃料燃烧所发出的热量中只有一部份被工质吸收。

燃烧终点的热量利用系数ζZ 在此范围内选取:ζZ =0.80~0.88, 选取0.85z ζ=2.4.2、燃烧最高压力PZ按结构强度及寿命要求选取,本设计中=Z P 5~9MPa ,自选。

选取7z P MPa = 2.4.3、压力升高比λ'ZcbP P λ'=(2.10) 本设计中:8.1~4.1='λ,71.5264.586λ'==。

2.4.4、燃烧最高温度Z T1)工质的平均等容摩尔热容m v C )(μ和平均等压摩尔热容间有如下关系:313.8)()(+=m v m p C C μμ[kJ /(kmol·K )](2.12) 工质的平均等压摩尔热容mp C )(μ 。

2)燃烧方程Z m pZ cb m pcb r a z T C T C L H )()]1(313.8)[()1(10μμλμγϕξμ=-'+++(2.13)其中:m pcb C )(μ——紧缩终点新鲜空气和残余废气混合气的平均等压摩尔热容,按以下方式进行计算:313.8)()(+=m vcb m pcb C C μμ rmv r m v m vcb C C C γμγμμ+''+'=1)()()((2.14)式中:m v C )('μ——在cb T 温度下,空气的平均等容摩尔热容。

可按=a ϕ∞求出m p C )('μ,再由:313.8)()(-'='m p m v C C μμ求出。

=905.8K cb T ,m p C )('μ得:()'30.5158.31322.202v c μ=-=m v C )(''μ——在cb T 温度下,残余废气的平均等容摩尔热容。

可按a ϕ值求出m p C )(''μ,再由:313.8)()(-''=''m v m v C C μμ求出。

a ϕ=1.5,cb T =905.8K,得:()"33.291p mc μ=,()"32.2918.31323.978v m c μ=-=。

m pZ C )(μ——在Z T 温度下燃烧产物的平均等压摩尔热容。

()()22.2020.0123.978()==22.270110.04v m r v mvcb m r C C C μγμμγ'''++⨯=++()()8.313=30.583pcb m vcb m C C μμ=+ 3)燃烧最高温度Z T 的计算由于m pZ C )(μ与Z T 有关,而Z T 又是待定值,因此采纳试凑法求解,即先假设一个Z T ,由过量空气系数求出m pZ C )(μ,然后代入燃烧方程,反复试算,直到方程两边的值相差在5%之内。

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