计算发动机汽缸工作容积、燃烧室容积和发动机排量.doc

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
工作容积： =0.3L 有效压缩比ε：ε=7.5
大气状态： = 1bar = 288K
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
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
机械效率η： η= 0.93
平均多变压缩指数： n=1.32
进气加热温升Δt： Δt=20℃

（1）． 排气过程
排气压力，选Pr=1.1P=1.1bar
（2）． 进气过程
取Pa=0.8Po=0.8bar
进气终点温度
= =373K
充气效率
=0.65
（3） . 压缩过程
1) 选取平均多变压缩指数=1.22
2) 压缩过程中任意点X的压力：
= bar
式中——x点的气缸容积，它等于：
=
==0.04 L
3) 压缩终点压力和温度：
=Pa== 9.3bar
=Ta=373×8= 589.4K
= = 316.4
（4）． 燃烧过程计算
1) 压缩终点的空气平均等容比热
=316.4时，=7.06 kcal/kmol
== 5.074 kcal/kmol
2) 压缩终点残余废气平均等容比热，
α =0.85， =323.8时，=7.82kcal/kmol.
== 7.82 – 1.986 = 5.834 kcal/kgmol
3) 压缩终点的混合气平均等容比热
==5.103 kcal/kmol=21.4 kJ/kgmol
4) 燃烧终点的温度,
C=21.7Kcal/Kmol.K

将已知数值代入 = 69800 kJ/kgmoL
反复查表，采取逐步试算法求得： = 2113℃, =2113+273 =2386K
5）压力升高比λ： =4.3
6）燃烧压力P： P=λP=4.3×9.3=40.3bar

二、飞轮侧轴承受力F
F=LfPS=0.6×1.6×40.3×0.005=19.3KN
L为左右轴承力臂比
f为轴承冲击载荷系数，取1.6
S为活塞顶面积
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