柴油机活塞课程设计

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1、*课程设计论文 I 目 录 1 柴油机基本参数选定 1 1.1、柴油机设计指示 1 1.2、柴油机基本结构参数选用 1 2 近似热计算 4 2.1、燃料燃烧热化学计算 4 2.2、换气过程计算 5 2.3、压缩过程计算 5 2.4、燃烧过程计算 6 2.5、膨胀过程计算 8 2.6、示功图绘制 9 2.7、柴油机性能指标计算 10 2.8、 三维建模 11 3 动力计算 13 3.1、活塞位移、速度、加速度 13 3.2、活塞连杆作用力分析 14 3.3、曲柄销载荷和连杆轴承载荷 16 参考文献 18 附表 19 *课程设计论文 1 1 柴油机基本参数选定 1.1、柴油机设计指示 设计一台新的

2、四冲程非增压柴油机，必须提出设计指标。 1.1.1、功率 Pe 有效功率是柴油机基本性能指标。Pe 由柴油机的用途选定，任务书已经指定所需 柴油机有效功率 Pe。 Pe=29.4Kw 1.1.2、转速 n 转速的选用既要考虑被柴油机驱动的工作机械的需要， 也要考虑转速对柴油机自身 工作的影响。 n=2000r/min 1.1.3、冲程数 本设计中的车用柴油机都采用四冲程，即=4. 1.1.4、平均有效压力 Pem 平均有效压力 Pem 表示每一工作循环中单位气缸工作容积所做的有效功，是柴油机的 强化指标之一。 Pem=0.63MPa 1.1.5、有效燃油消耗率 be 这是柴油机最重要的经济性指

3、标。影响柴油机经济性的因素很多，在设计中要仔细 分析。四冲程非增压柴油机 215g/(kw h)285g/(kw h)。 1.1.6、可靠性和寿命 可靠性和寿命是车用柴油机的基本要求之一，设计时必须提出具体指标，但本课程 设计从略。 此外，设计指标还可能包括造价、排污、噪声等方面的因素。 1.2、柴油机基本结构参数选用 由有效功率计算公式： 30 e nViP P sem （1.1） 可知由于 Pe、Pem、n、已选定，则柴油机的总排量 s Vi 也已选定，下一步设计 应选定柴油机的基本结构参数：气缸直径 d、活塞行程 S、缸数 i及其它一些参数。 *课程设计论文 2 1.2.1、气缸直径 d

4、 气缸直径 d 的选取影响柴油机的尺寸和重量，还影响柴油机的机械负荷和热负荷。 任务书规定了车用柴油机的气缸直径 d。qd=90mm 1.2.2、活塞行程 S 增大活塞行程 S 使活塞平均速度 Vm=Sn/30 提高，机械负荷加大，一般车用柴油 机的 Vm14 米/秒；同时 S 也是柴油机基本结构指标 S/d 的决定因素，车用柴油机的 S/d=1.01.3。 估取 s=d1.2108mm ,Vm=s/ 307.2/14/nmsms, 2 0.687 4 s d VSL 1.2.3、气缸数 i 及气缸排列方式 由于设计任务书已指明 d 和 S 的值，因而满足功率要求可通过改变气缸数 i实现。 30 2.8 e em P iVsL Pn , 2.8 4.07 s L i V ，取 i=4。 则 2.8 V0.7 4 s L L， 2 110m m ,110 / 901.22 / 4 s VS S dd ， / 301102000 / 307.3/14/ m V