柴油机活塞课程设计

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1、*******课程设计论文目录1柴油机基本参数选定11.1、柴油机设计指示11.2、柴油机基本结构参数选用12近似热计算42.1、燃料燃烧热化学计算42.2、换气过程计算52.3、压缩过程计算52.4、燃烧过程计算62.5、膨胀过程计算82.6、示功图绘制92.7、柴油机性能指标计算102.8、三维建模113动力计算133.1、活塞位移、速度、加速度133.2、活塞连杆作用力分析143.3、曲柄销载荷和连杆轴承载荷16参考文献18附表1928*******课程设计论文1柴油机基本参数选定1.1、柴

2、油机设计指示设计一台新的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=29.4Kw1.1.2、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/min1.1.3、冲程数τ本设计中的车用柴油机都采用四冲程，即τ=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。P

3、em=0.63MPa1.1.5、有效燃油消耗率be这是柴油机最重要的经济性指标。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215[g/(kw·h)]～285[g/(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：（1.1）可知由于Pe、Pem、n、τ已选定，则柴油机的总排量也已选定，下一步设计应选定柴

4、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。1.2.1、气缸直径d28*******课程设计论文气缸直径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=90mm1.2.2、活塞行程S增大活塞行程S使活塞平均速度Vm=S×n/30提高，机械负荷加大，一般车用柴油机的Vm≤14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=1.0～1.3。估取mm,Vm,1.2.3、气缸数i及气缸排列方式由于设计

5、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。,，取i=4。则，，符合要求排列方式为直列四缸。1.2.4、连杆长度L与曲柄连杆比λ=R/L连杆长度加大，会使柴油机总高度增加；虽然连杆摆角减小，侧压力减小，但效果不明显；而且连杆重量加大，往复运动质量惯性力加大。因而尽量采用短连杆，一般λ值在1/3～1/5之间。取L=200mm，则，，符合要求。1.2.5、气缸中心距l0及其与气缸直径之比l0/dl0/d影响柴油机的长度尺寸和重量指标，设计时力求缩小l0/d的值。l0/d值的影响因素

6、可从曲轴中心线方向的尺寸分配和气缸上部的尺寸分配两方面分析，一般其值为1.2～1.6。取I0=136mm，I0/d=136/90=1.511,在1.2~1.6之间。1.2.6、压缩比εc选用压缩比εc也就是选用燃烧室容积。选用压缩比时要考虑柴油机的经济性能、工作可靠性、冷启动性能等。任务书给定车用柴油机的εc在18～23。选取εc=18。28*******课程设计论文2近似热计算柴油机工作过程热计算是对柴油机各工作过程中工质的状态参数、主要性能指标进行计算，并绘出示功图。通过热计算可以分析各工作过

7、程的影响因素，找出提高动力性和经济性的途径，又为动力计算、结构设计提供数据。柴油机实际循环热力计算有近似热计算（简单计算法）和模拟热计算（电算法）二种。本设计要求进行近似热计算。2.1、燃料燃烧热化学计算2.1.1、理论空气量L0(千摩尔/千克柴油)（2.1）燃料采用轻柴油，，，则L0=0.4946(kmol/kg)轻柴油低热值Hu=41860千焦/千克2.1.2、新鲜空气量M1(千摩尔/千克)（2.2）其中——过量空气系数，自选，取，则M1=0.7419（kmol/kg）。2.1.3、燃烧产物M

8、2(千摩尔/千克)（2.3）则M2=0.7735(kmol/kg)2.1.4、理论分子变更系数μ0（2.4）则2.1.5、实际分子变更系数μ1（2.5）其中，γr——残余废气系数，自选γr=0.03～0.06，取，则。28*******课程设计论文2.2、换气过程计算2.2.1、排气压力（气缸内废气压力）Pd（Mpa）取Pd=0.35MPa2.2.2、气缸内排气温度（残余废气温度）TrTd=970～1170（K）取Td=1000K2.2.3、进气终点压力Pa（Mpa）取Pa=0.0