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课 程 设 计
课程名称：设计题目：学 院：专 业：年 级：学生姓名：指导教师：日 期：
发动机设计 活塞设计 交通工程 车辆工程 车辆xxx班 xxxxxx xxxxxx 2013年9月
教 务 处 制
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目 录
1总体布局，结构特点以及选用原则系统分析 ................................................................................... 1 1.1总体设计的一般要求 .................................................................................................................... 1 1．2选用原则 ..................................................................................................................................... 1 2.标定工况工作过程及热力计算和示功图绘制 ................................................................................... 2 2.1实际循环热力计算 ........................................................................................................................ 2 2.1.1热力计算的目的 ..................................................................................................................... 2 2.1.2热力计算的方法 ..................................................................................................................... 2 2.2重要参数选取 ................................................................................................................................ 2 2.2.1压缩比 ..................................................................................................................................... 3 2.2.2过量空气系数 ......................................................................................................................... 4 2.2.3扫气系数 ................................................................................................................................. 4 2.2.4残余废气系数 ......................................................................................................................... 4 2.2.5进气温升 ................................................................................................................................. 4 2.2.6热量利用系数 ......................................................................................................................... 4 2.2.7示功图丰满系数 ..................................................................................................................... 4 2.2.8机械效率 ................................................................................................................................. 4 2.2.9平均多变压缩指数 ................................................................................................................. 4 2.2.10平均多变膨胀指数 ............................................................................................................... 4 2.3 燃料燃烧化学计算 ...................................................................................................................... 5 2.3.1 理论空气量的计算 ................................................................................................................ 5 2.3.2 理论分子变化系数 ................................................................................................................ 5 2.3.3 实际分子变化系数 ................................................................................................................ 5 2.4 燃气过程参数的确定与计算 ...................................................................................................... 5 2.4.1 压缩始点的气体状态 ............................................................................................................ 5 2.4.2 压缩终点气体状态 ................................................................................................................ 6 2.3.3 燃烧过程及燃烧终点气体状态 ............................................................................................ 6 2.4.4 膨胀终点气体状态 ................................................................................................................ 7 2.4.5排气温度的计算
..................................................................................................................... 8
2.3.6示功图的绘制 ......................................................................................................................... 8 2.5 发动机性能参数 .......................................................................................................................... 9 2.5.1 平均指示压力 ........................................................................................................................ 9 2.5.2平均有效压力 ....................................................................................................................... 10 2.5.3有效功率 ............................................................................................................................... 10 2.5.4充量系数 ............................................................................................................................... 10 2.5.5指示热效率 ........................................................................................................................... 10 2.5.6有效热效率 ........................................................................................................................... 10 2.5.7燃油消耗率 ........................................................................................................................... 10 2.4.7发动机总进气量 ................................................................................................................... 11
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3 .活塞位移、速度、加速度随曲轴转角变化曲线 ............................................................................ 11 4气缸侧击力、连杆力、曲柄销切向力，径向力、活塞销合力 ..................................................... 13 4.1气缸侧击力N .............................................................................................................................. 13 4.2连杆力S ....................................................................................................................................... 13 4.3曲柄销切向力T径向力K .......................................................................................................... 13 4.4活塞销合力P ............................................................................................................................... 13 5活塞设计及强度校核 ......................................................................................................................... 16 5.1活塞销参数的选取 ...................................................................................................................... 16 5.2活塞销参数的校核 ...................................................................................................................... 16 5.3活塞参数的选取 .......................................................................................................................... 17 5.4活塞的校核 .................................................................................................................................. 18 6.有限元分析 ......................................................................................................................................... 19 6.1实体模型的建立 .......................................................................................................................... 19 6.2活塞受力分析 .............................................................................................................................. 19 6.3活塞计算分析 .............................................................................................................................. 22 6.4活塞销分析 .................................................................................................................................. 23 6.5活塞销计算分析 .......................................................................................................................... 24 7.结论 ..................................................................................................................................................... 24 8.参考文献 ............................................................................................................................................. 25
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