汽油機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)—連桿-在線瀏覽
2024-10-30 09:02本頁面
【正文】 程線。 理論示功圖的理論循環(huán)指示功 1L? 按下式計(jì)算： sncc cb VnnpL ????????? ????????? ?? )11(11)11(11 11121 12 ???? （ ） )11(1)11( ????????? ??????? ?? = 按示功圖上縱橫坐標(biāo)比例：壓力值 /格，容積值 /格，可以算出 1L? 對(duì)應(yīng)的方格數(shù) oS =178。 4 燃燒最高壓力 zp cbz Pp ??? ?? = MPa 一般汽油機(jī) ?zp 3～ ，所以符合要求。)( mvZC? ，然后代入燃燒方程，反復(fù)試算，直到方程兩邊的值相差在 5%以內(nèi)。 圖 燃燒產(chǎn)物和平均等壓摩爾比熱與溫度的關(guān)系 不同 a? 時(shí)，石油燃料完全燃燒產(chǎn)物和空氣（ ??a? ）的平均等壓摩爾比熱 mpC)( ??與溫度的關(guān)系 mvC)( ?? 在 Tcb= ??a? 時(shí)利用插值法進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算步驟如下： 選用 673K 和 873K 進(jìn)行計(jì)算 沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 7 873673=200 = 10^3 = mpC)( ?? = 10^3 += )()( ???? mpmv CC ?? == mvC)( ?? 在 Tcb= ?a? 時(shí)利用插值法進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算步驟如下： 同理按上步插值法可以求出 mpC)( ?? = )()( ?????? mpmv CC ?? = rmvrmvmvcb CCC ? ???? ? ????? 1 )()()( = 7 3 2 ? ?? =（ KJ/Kmol*K） 2）燃燒方程 ? ? Zmvzcbmvcbrz TCTCMHH )()1( )( 11????? ?? ???? ?? （ ） ?H? =61100（ 1 a? ） Zmvz TC )(0 7 1 30 8 )( ))(6 1 1 0 04 4 1 0 0( ?????? ??? = Zmvz TC )(? 誤差不超過 5%，則 ~= Zmvz TC )(? 3）燃燒最高溫度 ZT 的計(jì)算 利用燃燒方程式， ZT 采用試湊法求解，即先假設(shè)一個(gè) ZT ，由過量空氣系數(shù)求出 39。 燃燒終點(diǎn)的熱量利用系數(shù)ζ Z在此范圍內(nèi)選?。害?Z=～ ，取ζ Z= 2 燃燒最高溫度 ZT 1）工質(zhì)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(guān)系： )()( ?? mvmp CC ?? [kJ/(kmol 計(jì)算 結(jié)果見附錄表 A1 3 壓縮終點(diǎn)充量的狀態(tài)參數(shù) 壓力： 1ncacb PP ?? ?? = MPa 溫度： 11?? ncacb TT ? ??? = K 沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 6 燃燒過程計(jì)算 1 熱量利用系數(shù)ζ Z 熱量利用系數(shù)ζ Z 表示燃燒熱量被工質(zhì)吸收多少的程度。 ccc cscaSDVV ????? ????? 1412 2?? ???? = L Vcx—— 對(duì)應(yīng)于 cx? 時(shí)的氣缸容積。任務(wù)書給定車用汽油機(jī)的ε c= 根據(jù)有效功率計(jì)算可得 Vs= L 則 1+Vs/Vc= 得 Vc= L 沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 4 3 近似熱計(jì)算 燃料燃燒熱化學(xué)計(jì)算 1 理論空氣量 L0 ?????? ??? 10 OHc gggL （ ） ?????? ??? 320 0 4 5 1= (千摩爾 /千克汽油 ) 燃料采用輕汽油 ?cg ， ?Hg ， ?g 汽油低熱值 Hu=44100 千焦 /千克燃料 2 新鮮空氣量 M1 ra mLM101 ??? ??? =（千摩爾 /千克 ) 其中 a? —— 過量空氣系數(shù)， ~ ?? ，取 a? =； 114?rm 3 燃燒產(chǎn)物 M2 324g12 oH gMM ??? . 1 4 ??? = (千摩爾 /千克 ) 4 理論分子變更系數(shù)μ 0 120 MM?? ? = 5 實(shí)際分子變更系數(shù)μ 1 rr???? ??? 101 ? ?? = 其中，γ r—— 殘余廢氣系數(shù)，γ r = ～ ，取γ r = 換氣過程計(jì)算 1 排氣壓力（氣缸內(nèi)廢氣壓力） Pr 0)~( pPr ? 取 Pr = = MPa 2 氣缸內(nèi)排氣溫度（殘余廢氣溫度） Tr Tr = 900～ 1200（ K） 取 Tr =1000 K 沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 5 3 進(jìn)氣終點(diǎn)壓力 Pa 0)~( pPa ? 取 Pa = 0 = Mpa 4 進(jìn)氣終點(diǎn)溫度 Ta 400~370?aT （ K） 取 Ta =380 K 5 充量系數(shù)（充氣效率） c? raac cc TTPP ???? ??? 1 11 00 ????? = 其中 ~0 ?aa TTPP 之間，取 0 ?aa TTPP ，可求得 To = ～?c? ，經(jīng)驗(yàn)證 符合要求 。 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。因而盡量采用短連桿，目前一般λ值在 1/4～ 1/ 之間，取λ =1/。 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(shè)計(jì)任務(wù)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(shí)現(xiàn)，所以 采用 4 缸直列排布。本設(shè)計(jì)任務(wù)書規(guī)定了車用汽油機(jī)的氣缸直徑 D=65 mm。h)]。四沖程車用汽油機(jī) 250[g/(kw 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(jī)的強(qiáng)化指標(biāo)之一，一般車用汽油機(jī)的平均有效壓力為 ～ MPa，這里取 pme = MPa。任務(wù)書已經(jīng)指定所需汽油機(jī)轉(zhuǎn)速 n=5000 r/min。 Pe 由汽油機(jī)的用途選定，任務(wù)書已經(jīng)指定所需汽油機(jī)有效功率 Pe= kw。 4）設(shè)計(jì)說明書。 （ 2）活塞連桿作用力分析，將往復(fù)運(yùn)動(dòng)慣性力 Pj、側(cè)壓力 PN、 切向力 T、法向力 K 隨曲軸轉(zhuǎn)角的變化曲線附在設(shè)計(jì)說明書中。 （ 2）將三維圖形轉(zhuǎn)換成二維的工程圖，并正確標(biāo)注尺寸、粗糙度、公差等，并以 A1 的圖紙打印。 （ 3）將 圖轉(zhuǎn)換成 圖，繪制在坐標(biāo)紙 02 上。 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 學(xué) 院 汽車與交通學(xué)院 專 業(yè) 熱能與動(dòng)力工程 學(xué)生姓名 班級(jí)學(xué)號(hào) 課程設(shè)計(jì)題目 汽油機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) — 連桿 實(shí)踐 教學(xué) 要求與任務(wù) : 1. 設(shè)計(jì)參數(shù)求： Pe=； D=65mm； ?c? (參考 ) 2. 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求： 1）選取基本參數(shù)、熱計(jì)算、繪制示功圖 （ 1）利用 EXCEL 或其他程序語言進(jìn)行近似熱計(jì)算，得到理論的 示功圖的數(shù)據(jù) 。 （ 2）以該數(shù)據(jù)為依據(jù)，在 坐標(biāo)紙 01 上繪制理論的 示功圖，并對(duì)其進(jìn)行修正，得到實(shí)際的 示功圖。 2）零部件設(shè)計(jì) （ 1）獨(dú)立設(shè)計(jì)該汽油機(jī)的 連桿 ，用 CATIA 軟件繪出三維實(shí)體模型，求出其質(zhì)心位置和當(dāng)量質(zhì)量。 3）動(dòng)力計(jì)算 （ 1）計(jì)算活塞的位移、速度和加速度，并繪制曲線圖附在設(shè)計(jì)說明 書中。 （ 3）計(jì)算曲柄銷載荷和連桿軸承載荷，并將圖形附在設(shè)計(jì)說明書中。其中包括： （ 1） 成績?cè)u(píng)定表、 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 ； （ 2）汽油機(jī)設(shè)計(jì)指標(biāo)及其參數(shù)的選定 ； （ 2）熱計(jì)算過程 ； （ 3）零部件設(shè)計(jì)過程 ； （ 4）動(dòng)力計(jì)算過程 ； （ 5）附錄（程序或用 EXCEL 的計(jì)算表格） 工作計(jì)劃與進(jìn)度安排 : 1. 選取基本參數(shù)、熱計(jì)算、繪制示功圖 5 天 2. 零部件設(shè)計(jì) 6 天 3. 3D 建模 2 天 4. 動(dòng)力計(jì)算 2 天 5. 編寫設(shè)計(jì)說明書 2 天 6. 答辯 1 天 指導(dǎo)教師： 2020 年 12 月 21 日 專業(yè)負(fù)責(zé)人： 2020 年 12 月 21 日 學(xué)院教學(xué)副院長： 2020 年 月 日 沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 1 目 錄 1 汽油機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù) 2 2 汽油機(jī)基本結(jié)構(gòu)參數(shù)選用 3 3 近似熱計(jì)算 4 燃料燃燒熱 學(xué)計(jì)算 4 換氣過程計(jì)算 4 壓縮過程計(jì)算 5 燃燒過程計(jì)算 6 膨脹過程計(jì)算 8 示功圖繪制 9 汽油機(jī)性能指標(biāo)計(jì)算 10 4 連桿 三維建模
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