【正文】 應的方格數(shù) oS =178。)( mvZC? ，然后代入燃燒方程，反復試算，直到方程兩邊的值相差在 5%以內。 燃燒終點的熱量利用系數(shù)ζ Z在此范圍內選?。害?Z=～ ，取ζ Z= 2 燃燒最高溫度 ZT 1）工質的平均等容摩爾熱容 mvC)(? 和平均等 壓摩爾熱容 mpC)(? 間有如下關系： )()( ?? mvmp CC ?? [kJ/(kmol ccc cscaSDVV ????? ????? 1412 2?? ???? = L Vcx—— 對應于 cx? 時的氣缸容積。 l0/D 值的影響因素可從曲軸中心線方向的尺寸分配和氣缸上部的尺寸分配兩方面分析，一般其值為 ～ ，取 l0/D=， 則 l0 = 65= mm 壓縮比ε c 選用壓縮比ε c 也就是選用燃燒室容積。 即 30/nsvm ?? 30/ ?? = m/s 符合要求 S/D=65/65=1 符合要求 氣缸數(shù) i 及氣缸排列方式 由于設計任務書已指明 D 的值， S 確定后，滿足功率要求可通過改變氣缸數(shù)i 實現(xiàn)，所以 采用 4 缸直列排布。h)]。 平均有效壓力 pme 平均有效壓力 pme 表示每一工作循環(huán)中單位氣缸工作容積所做的有效功，是汽油機的強化指標之一，一般車用汽油機的平均有效壓力為 ～ MPa，這里取 pme = MPa。 Pe 由汽油機的用途選定，任務書已經(jīng)指定所需汽油機有效功率 Pe= kw。 （ 2）活塞連桿作用力分析，將往復運動慣性力 Pj、側壓力 PN、 切向力 T、法向力 K 隨曲軸轉角的變化曲線附在設計說明書中。 （ 3）將 圖轉換成 圖，繪制在坐標紙 02 上。 （ 2）以該數(shù)據(jù)為依據(jù)，在 坐標紙 01 上繪制理論的 示功圖，并對其進行修正，得到實際的 示功圖。 3）動力計算 （ 1）計算活塞的位移、速度和加速度，并繪制曲線圖附在設計說明 書中。其中包括： （ 1） 成績評定表、 課程設計任務書 ； （ 2）汽油機設計指標及其參數(shù)的選定 ； （ 2）熱計算過程 ； （ 3）零部件設計過程 ； （ 4）動力計算過程 ； （ 5）附錄（程序或用 EXCEL 的計算表格） 工作計劃與進度安排 : 1. 選取基本參數(shù)、熱計算、繪制示功圖 5 天 2. 零部件設計 6 天 3. 3D 建模 2 天 4. 動力計算 2 天 5. 編寫設計說明書 2 天 6. 答辯 1 天 指導教師： 2020 年 12 月 21 日 專業(yè)負責人： 2020 年 12 月 21 日 學院教學副院長： 2020 年 月 日 沈陽理工大學課程設計說明書 1 目 錄 1 汽油機設計參數(shù) 2 2 汽油機基本結構參數(shù)選用 3 3 近似熱計算 4 燃料燃燒熱 學計算 4 換氣過程計算 4 壓縮過程計算 5 燃燒過程計算 6 膨脹過程計算 8 示功圖繪制 9 汽油機性能指標計算 10 4 連桿 三維建模 11 連桿基本尺寸 11 連桿的建模 過程 11 連桿大頭蓋的 建模 過程 14 5 動力計算 17 活塞位移、速度、加速度 17 活塞連桿作用力分析 18 曲柄銷載荷和連桿軸承載荷 20 6 參考文獻 22 附錄 沈陽理工大學課程設計說明書 2 1 汽油機設計參數(shù) 功率 Pe 有效功率是汽油機基本性能指標。 沖程數(shù)τ 本設計中的車用汽油機都采用四沖程，即τ =4。h)]～380[g/(kw 活塞行程 S 增大活塞行程 S 使活塞平均速度 30/nsvm ?? 提高，機械負荷加大，一般車用汽油機 smvm /15~10? ，同時 S 也是汽油機基本結構指標 S/D 的決定因素，車用汽油機的 S/D=～ ，校核所設計的汽油機的 vm和 S/D 的值。 則 2r=65， r/L=1/ 即 L= mm， r= mm 氣缸中心距 l0及其與氣缸直徑之比 l0/D l0/D 影響汽油機的長度尺寸和重量指標，設計時力求縮小 l0/D 的值。 壓縮過程計算 1 平均多變壓縮指數(shù) n1 n1=～ 取 n1 = 2 壓縮過程中任意曲軸轉角 cx? 時的壓力 cxP (畫示功圖時用 ) 1)( ncxcaacx VVPP ? （ MPa） （ ） 其中： Vca—— 進氣終點氣缸容積。由于不完全燃燒、傳熱損失、高溫分解、節(jié)流損失等因素，燃料燃燒所發(fā)出的熱量中只有一部分被工質吸收。39。 膨脹過程計算 1 平均多變膨脹指數(shù) ~ ?n 取 n2 = 2 膨脹過程中任意曲軸轉角 bx? 時的氣體壓力 bxP （供畫示功圖時用） nVVpPbxZzbx 2)(? （ ） 計算 結果見附錄 表 A2 3 膨脹過程終點狀態(tài)參數(shù) 壓力：22 /)( ncznbZzb pVVpP ??? = ?^ MPa 溫度： 1122 /)( ?? ?? ncznbZZb TVVTT ?= ??? )(^ 2600 K 沈陽理工大學課程設計說明書 9 示功圖繪制 1 理論示功圖繪制 根據(jù)各過程計算結果可以繪制出汽油機實際循環(huán)的理論示功圖，其中，燃燒過程按等容過程繪制。 2）點火提前的影響：壓力急劇升高應該從上止點前就開始。 4）排氣閥提前開啟的影響：在下止點前壓力就開始下降，即壓力線圓滑過渡到排氣線。 010S SSf ??? % 5178 ??? 一般 ~?f? ， 經(jīng) 檢查示功圖的豐滿系數(shù)在該范圍之內 ,符合要求 。 uii Hb ??? ? 3103600 103600 3??? = [g/(kwh)]， ~?e? ， 即 符合要求 。1 ?????? ? ? ? mmdB ~ 11 ???? 其中 1d 為活塞銷直徑； 1? 為連桿小頭襯套厚度。 3 工字形斷面的平均高度 H、寬度 B ~?DH ， 取 mmH 13? ； ~?BH ， 取 9?B mm 連桿的 建模 過程 1 打開建模界面：開始 → 機械設計 → 零件設計 2 選擇 xy 平面進入到草圖界面，選擇圓命令，先畫一個圓心在原點，半徑為 的圓，再畫一個圓心在原點，半徑為 32mm 的圓，選直線命令，畫一條過原點，長為 80mm的直線，然后刪除多余線，退出草圖，選凸臺，進行鏡像拉伸，長度為 10mm，如圖 所示。退出草圖，凸臺鏡像距離 , 如圖 所示。 沈陽理工大學課程設計說明書 14 圖 螺栓孔 9 最終結果如圖 所示 ，并保存 。 圖 栓孔座 3 選擇 yz 平面進入草圖，選擇圓命令，畫一個圓心為 （ 33,0） ，半徑 的圓，關于 V軸鏡像 ， 退出草圖，選擇凹槽命令，深度 16mm， 如圖 所示 。 計算 結果見附錄 表 B1 根據(jù)計算結果畫出 X、 V、 a 隨 ? 的變化曲線 00 50 100 150 200 250 300 350 400φ (176。/s) a 圖 活塞加速度變化 活塞連桿作用力分析 1 基本作用力 氣體力 ： ? ? 4 2dPPPgg ?? ??? （ ） 其中 ： ?P 取自然計算結果，即修正后的實際缸內壓力值，也就是 ??P 圖中的壓力值，每個 5 度曲軸轉角取一個； gP? 為曲軸箱內的氣體壓力，近似取 100