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1、课程名称：发动机动力学课程代码：8200240发动机动力学计算基本内容以495型柴油机为例：一已知条件缸径D95mm活塞行程S115mm压缩比£20连中度L210mm燃烧室型式涡流式发火顺序1-3-4-2供油提前角18±2CA排气提前角下止点前43CA计算转速3000,2900,2800,2600r/min二动力学计算的主要内容（一）活塞运动规律的运算活塞位移x,速度v,加速度J的计算，并绘制曲线图x=代），v=f（）Jf（（二）曲柄连杆机构的动力计算1,作用在活塞上的气体压力的计算A,进气行程覆=。1_18均APg=pg-p0（bar）,Pg气缸内绝对压力计算时候取Pg=Pa=
2、0.9p0Po大气压力取Po=1barB,压缩行程口=1803GAPg=Pa(")n1-Po=Pa(R)n1-Po(bar)，Va一—气缸总容积，▽,=y+工7cxxhcVh——气缸工作容积，Vh=/[SVc——燃烧室容积，Vc=M;-1Vcx——压缩过程中活塞处于任意位置时候的气缸容积2Vcx=FhLxVc,Fh——活塞顶面积，Fh=--4x——活塞位移，x=R1-cos,-1-cos2：.hc——当量余隙高度hc二与，ni——平均压缩多变指数一15=1.41一”0n——标定转速n当a=360CA时，取Pg=Pc+(0.45[0.5)(pz—%)其中Pz——最高爆发压力(一般自
3、己选择)Pz=75bar,Pc=PaC,膨胀行程a=380
4、_5408M、n2PVc、n2/PLhc、&Pg=Pz(-)-P0=Pz()—Po=Pz()-Po(bar)VbxVbxxhcPz最局爆发压力取Pz=75bar并选定Pz由现在3=3700CA处Vz——膨胀始点的气缸容积，Vz=iVc：——初期膨胀比取「1.635,Vbx——膨胀过程中活塞处于任意位置的气缸容积Vbx=Fh^Vc,n2——膨胀平均多变指数，取出=1.18D,排气行程口=540
5、_720七APg=Pr-1=1.15Po-1(bar)Pr排气终点压力，取p「=1.1p52,往复惯性力pj—mjFhLj=mj2
6、cosG11'-')——_R：一Fhcos:barmj往复惯性力，mj=m'.mim1——活塞组（含销、环、销才I圈，活塞）的质量，m'=1.336Kgmi——连杆组换算到小头孔中心的代替质量，mi=0.502Kg：——连杆寸g角一：=arc（sin（sin：））——曲柄连卞H匕，3,作用在活塞销上总作用力PP=PgPjbar4,总作用力p在曲柄连杆机构的分解与传递活塞侧压力Pn=PgP,连杆力Pl=/cos:曲柄切向力t=ps^w匕）曲柄径向力cosK)5,曲轴主轴颈，曲柄销所受的切向力及扭矩23q£q3各缸切向力之间的关系各缸扭矩Mi=t[R_FhM2MlR.FhM3WR-F
7、hM4/R.Fht「tc）t2=t1（180：）13H（540:）t4=t1（360：）曲轴主轴颈(承)承受的切向力及扭矩主轴颈号所受切向力(bar)所受扭矩(N
8、_
9、M)乙tZ=0Z1MZ=0Z1Z2tZ2=t1MZ2=t[RFhZ3-7tZ3=t1+t2MZ3=tZ3LRFZ4Z5tZ4=tZ3，t3Mz4Wz,LRftZ5=匕*t4Mz5WZ5LRF各曲柄所受的切向力和扭矩曲柄销号所受的切向力(bar)所受扭矩(N
10、_
11、M)qit=t1q12n”MiMq=-1q12q2t=3+s2M2Mq2=Ml+:2q3t3M3Mq=Mi+M2+—q3122q4%4=ti+t2+七十:M
12、。，=Mi+M2+M3+Wq41232合成扭矩：积累到最后一个主轴颈的扭矩即是发动机的合成扭矩。4三M='、M(NUM)i£k'、M平均扭矩：Mm=—k——计算点数k指示功率的计算Ni="(kW)9549.3有效功率的计算Ne=N?m(kW)——机械效率取〈=0.85绘制单缸扭矩及合成扭矩的曲线图6,曲柄销及轴承负荷的计算Pq〜t2(k-kri)；t2Z2(bar)Z=k-krlkri——连杆换算到大头孔中心的质量m2产生的离心力kri=m2R■2Fhm2=1.359KgPg的方向角&=arc方向角通式：)(1t2gZ绘制曲柄销极坐标符合图、磨损图，绘制连杆轴承极坐标负荷图、磨
13、损图7,主轴颈及主轴承负荷的计算P=32.3mm叫工二L149Kg495柴油机平衡块的布置简图已知：A,曲柄销质量mi=0.7833B,单个曲柄上除去主轴颈重叠部分质量为mk2mk2=1.149Kg,其质心至主轴颈中心距离P=32.3mmC,曲轴上单个平衡块的质量mp=1.616Kg,平衡块质心至主轴颈中心距离r--=55.9mm(1)第一主轴颈负荷PZ1第一主轴颈受力分析连杆大头与曲拐不平衡质量产生的离心惯性力合力为kr,mr_2(mkm2)_2,,krLR-k-R'=krik
