发动机工作过程计算授课

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1、三、汽油机额定工况实际循环热计算举例试对一台车用四冲程汽油机额度定工况进行实际循环热计算。已知条件如下：缸径D=92mm冲程S=92mm缸数i=415分钟功率转速n=3800r/min压缩比每缸工作容积L曲柄半径与连杆长度比大气状态：燃料成分：燃料低热值燃烧室型式：浴盆型1、原始参数选择根据所给条件，参照相似机型的统计资料，选择参数如下：过量空气系数：=0.9热量利用系数：=0.9残余废气系数：=0.086排气终点温度：进气加热温升：=示功图丰满系数：=0.96机械效率：=0.83平均多变压缩指数：=1.36平均多变膨胀指数：=1.252、排气过程：排气

2、压力选3、进气过程取进气终点温度（采用近似公式3—9）Ｋ充气效率4、压缩过程：压缩终点压力压缩终点温度压缩过程任意点x处的压力5、燃烧过程：热损失理论所需空气量Kmol/Kg燃料新鲜空气量Kmol/Kg燃料理论上完全燃烧时的燃烧产物Kmol/Kg燃料理论分子变更系数实际分子变更系数燃烧终点温度的计算：由西安交大《内燃机原理》可得：由：得到：再由图2——15得到：压力升高比燃烧压力6、膨胀过程：①②③膨胀过程任意点压力与求法相同。7、平均指示压力==8.53barbar8、指示热效率9、指示燃油消耗率g/KW.h10、有效热效率11、有效燃油消耗率g/KW

3、.h12、平均有效压力bar13、有效功率校核：KW14、p—v示功图利用上面计算出来的数据即可画出p—v示功图。15、气缸尺寸的确定。4—3发动机工作特性计算为了全面了解发动机性能指标，仅仅进行额定工况的热计算是不够的，还必须对发动机不同负荷和不同转速下的性能指标进行分析计算。而发动机的外特性能够对其动力性、经济性、扭矩特性和使用指标进行分析和评价，所以，我们以发动机外特性计算为例进行分析。一、发动机外特性的计算方法：1、参数分析从前面讲到的那些原始参数中：等，在外特性计算中，是必须选择使用。柴油机还要选择一个参数，才能进行计算。而其余的参数都有经验公

4、式可供使用，再加上由于外特性计算是多工况计算，因此，用经验公式计算起来要简便得多，当然肯定会有误差。2、计算工况选择为了作出发动机的外特性曲线，至少须做出三个或四个转速的热力计算，且不同的发动机工况选择也各有不同。（1）客车发动机的计算工况可选为：最大功率工况：(等于额定工况转速)最大扭矩工况：最低稳定工况：最大指示功率工况：（2）载重汽车发动机额定功率工况：最大扭矩工况：最低稳定工况：最大功率工况：最大指示功率工况：（3）拖拉机发动机额定功率工况：最大扭矩工况：最低稳定工况：超速工况：3、目的：（1）外特性的计算程序大都从额定工况开始，根据这工况计算可

5、以确定发动机的基本尺寸(缸径D，冲程)和工作容积。（2）外特性最大扭矩工况的计算是为了求出发动机的适应系数并分析保证该系数的途径。（3）外特性的最低稳定工况的计算，是为了求得发动机的最低稳定转速，并使其最佳。因为最低稳定转速太低会使高速功率下降。（4）最大功率和最大指示功率工况的计算和分析可以帮助我们了解发动机功率潜力，分析强化发动机的途径。汽油机外特性计算举例：例3：对轿车汽油发动机外特性进行计算。已知条件如下：压缩比，在转速时，额定功率汽油成分：低热值大气状态：（一）工况选择：为了作出发动机的外特性，至少要作三个转速的热力计算。大多数的汽油发动机的最

6、大平均压力，一般在额定转速的50%处。因而可选以下三个转速进行计算：，其中可以认为是发动机满负荷工作时的最低稳定转速。（二）原始参数的选择1、过量空气空气系数：参考统计数据，选2、进气系统阻力的流量系数3、热量利用系数：参考转速关系：选0.8,选0.88，选0.874、示功图丰满系数（三）排气过程：对汽油机而言：1、排气终了压力2、排气终了温度1000230045001.071.151.3092810291200（四）进气过程：1、2、进气压力（其中）所以，当n=1000r/min时，同理：当n=2300r/min,=0.92n=4500r/min,=0

7、.753、当n=1000r/min当n=2300r/min当n=4500r/min4、残余废气系数当n=1000r/min当n=2300r/min当n=4500r/min5、进气温度当n=1000r/min当n=2300r/min当n=4500r/min6、充气系数当n=1000r/min当n=2300r/min当n=4500r/min（五）压缩过程1、平均多变压缩指数当n=1000r/min，当n=2300r/min，当n=4500r/min，2、压缩终点压力3、压缩终点温度n(r/min)10002300450012.213.111.4(K)5926

8、847434、（六）燃烧过程1、(Kmol/Kg燃料)2、(Kmol/Kg燃料)