一、热力学计算:
参数选择
缸径D: D=80mm
缸数i: i=1 冲程数τ:4
工作容积: =0.3L 有效压缩比ε:ε=7.5
大气状态: = 1bar = 288K
燃烧平均重量成分: C = 0.855, H = 0.145 , O = 0
燃料低热值Hu: 44100kJ/kg 过量空气系数α: α=0.85
热量利用系数ξ: ξ= 0.9
残余废气系数γ: γ = 0.086
排气终点温度Tr: Tr = 1050K
示功图丰满系数φ: φ= 0.96
机械效率η: η= 0.93
平均多变压缩指数: n=1.32
进气加热温升Δt: Δt=20℃
(1). 排气过程
排气压力,选Pr=1.1P=1.1bar
(2). 进气过程
取Pa=0.8Po=0.8bar
进气终点温度
= =373K
充气效率
=0.65
(3) . 压缩过程
1) 选取平均多变压缩指数=1.22
2) 压缩过程中任意点X的压力:
= bar
式中——x点的气缸容积,它等于:
=
==0.04 L
3) 压缩终点压力和温度:
=Pa== 9.3bar
=Ta=373×8= 589.4K
= = 316.4
(4). 燃烧过程计算
1) 压缩终点的空气平均等容比热
=316.4时, =7.06 kcal/kmol
== 5.074 kcal/kmol
2) 压缩终点残余废气平均等容比热,
α =0.85, =323.8时, =7.82kcal/kmol.
== 7.82 – 1.986 = 5.834 kcal/kgmol
3) 压缩终点的混合气平均等容比热
==5.103 kcal/kmol=21.4 kJ/kgmol
4) 燃烧终点的温度发动机排量,
C=21.7Kcal/Kmol.K
将已知数值代入 = 69800 kJ/kgmoL
反复查表,采取逐步试算法求得: = 2113℃, =2113+273 =2386K
5)压力升高比λ: =4.3
6)燃烧压力P: P=λP=4.3×9.3=40.3bar
二、飞轮侧轴承受力F
F=LfPS=0.6×1.6×40.3×0.005=19.3KN
L为左右轴承力臂比
f为轴承冲击载荷系数,取1.6
S为活塞顶面积
三、结论:
根据GB/T 276-1994 轴承6206的许用基本额定动载荷为19.5KN
计算结果为飞轮侧轴承受最大载荷为19.3KN〈19.5KN,所以轴承6206符合此机型设计要求。
以上为设计前期计算值
实际生产出的发动机经过燃烧分析仪测试燃烧压力为39bar
根据实际测试结果计算曲轴载荷为:0.6×1.6×39×0.005=18.7KN
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