p=p'-p(bar)，gg0p'g气•=0.9pa0课程名称：发动机动力学课程代码：8200240发动机动力学计算基本内容以495型柴油机为例：一已知条件缸径D95mm活塞仃程S115mm压缩比w20连杆长度L210mm燃烧室型式涡流式发火顺序1-3-4-2供油提前角18±2°CA排气提前角下止点前43°CA计算转速3000,2900,2800,2600r/min二动力学计算的主要内容一）活塞运动规律的运算活塞位移X,速度V,加速度J的计算，并绘制曲线图x=加）,X弘）JG（二）曲柄连杆机构的动力计算1，作用在活塞上的气体压力的计算A,进气行程Jp0大气压力取p=1bar0B，压缩行程a=183°C0/V、(S+hP=P)n1-P=P("n1-pgaV0ax+h'(bar)，V0a气气缸工作容积，#=叫h4丁燃烧室容积，VVcx压缩过程中活塞处于任意位置时候的气缸容V=Fx+V，Fexhch活塞顶面积，F=9h4活塞位移，x=R九(1-cosa)+(1-cos2a)当量余隙高h=丄c8—1n=1.41-空n标定转速1n当a=360OCA时，取p=p+(0.450.5)(p-p)其中gczc最高爆发压力(一般自己选择)p平均压缩多变指pzC，膨胀行=75ba厂,p=p8n1zcaa=380口540°CAVpVp=p(了)"2—p0=p(-)n2一p=pgzVzV0bxbx最高爆发压力取)n2-p(bar)0cp=75bar并选定p出现在a=370OCA处zzVz取p=1.6膨胀平均多变指数，取n=1.182排气终点压力，取p=1.1p5膨胀始点的气缸容积，V=pVp——初期膨胀比zc膨胀过程中活塞处于任意位置的气缸容积V=FbxhD，排气行程a=540口720OCAp=p一1=1.15p一1(bar)pgr0r2，往复惯性力p3，4，5，cos（a+卩）cos2a+九一cos卩cos3卩-mmpj=L=-芦舉2hh往复惯性力，m=m'+mj1活塞组（含销、环、销挡圈，活塞）的质量，m'=1.336Kg连杆组换算到小头孔中心的代替质量，m=0.502Kg1曲柄连杆比，―RLm1B――连杆摆角卩=arc（sin（九sina））九作用在活塞销上总作用力pbarp=p+pgj总作用力p在曲柄连杆机构的分解与传递活塞侧压力barp=pB，连杆力p=丄ng1cosB曲柄切向力t=ps®（+卩）曲柄径向力co玉曲轴主轴颈，曲柄销所受的切向力及扭矩K=p）co|s各缸切向力之间的关系各缸扭矩Mi=M2=7M3=M4=laVht=t(a)1t=t(180o+a)21t=t(540°+a)31t=t(360°+a)41曲轴主轴颈(承)承受的切向力及扭矩主轴颈号所受切向力(bar)所受扭矩(N^M)Z1Z2Z3Z4Z5t=0Zit=tZ21t=t+tZ312t=t+1Z4Z33t=t+tM=0Z1M=t"Z21口□hM=tZ3Z3D□MZ4=严MZ5=严各曲柄所受的切向力和扭矩曲柄销号所受的切向力(bar)所受扭矩(N^M)qtMq1M11tq1=T2=tMt=t+亠M—M+—2q212q212tM__Mqt=t+t+—3—M+M+——3¥3q3122q3122q4tq4t=t+t+t+—41232Mq4M—M+M+M+—41232合成扭矩：积累到最后一个主轴颈的扭矩即是发动机的合成扭矩。SM二》M(NM)i=1区M平均扭矩：M=一k――计算点数mk指示功率的计算N=叱(kW)i9549.3有效功率的计算N=Nq(kW)耳机械效率取耳=0.85eimmm绘制单缸扭矩及合成扭矩的曲线图。(bar)kr连杆换算到大头孔中心的质量m产生的离心力2了mR①2k=―2—rlFhp的方向角m=1.359Kg20=arcLg方向角通式：6，曲柄销及轴承负荷的计算p=\jt2+(k—k)2=t半Z2q'rlZ=k-krl绘制曲柄销极坐标符合图、磨损图，绘制连杆轴承极坐标负荷图、磨损图7，主轴颈及主轴承负荷的计算495柴油机平衡块的布置简图已知：A,曲柄销质量mk二0.78kgB,单个曲柄上除去主轴颈重叠部分质量为mk2C,曲轴上单个平衡块的质量颈中心距离r=55.9mmp(1)第一主轴颈负荷pm二1.616Kg，平衡块质心至主轴p第一主轴颈受力分析连杆大头与曲拐不平衡质量产生的离心惯性力合力为kr,mr(m+m)小，，Z7k=LR①2=k2R①2=k+k(bar)rFFrlrkhhZ1m=1.149Kg，k2其质心至主轴颈中心距离p=32.3mm+k-k)2+121r1m92.5k=prw2(bar)k=k(bar)pFP厶p124h因此pz1(kPi++-整个曲拐的换算质量mk整个平衡块质量的离心惯性力kpm=m+m'=m+2mkgkk1k2k1Rk2(4)第四主轴颈负荷pz4z4（甘-十）2+（pz56）绘制第一、、三主轴颈极坐标负荷图及磨损图。fi20IIo、冠动力学计算结果时取摄犬速度值A：lT.442m/S加速度极值及苴所在处的角度值当转角为。度时加速度杲大值为:6297.202m/s*s当转角为1和度时加速度一极小值为：-3589.995m/s+s当转角为烈•M度或站5•號度时摄小加速度为:-3610.465m/S*S曲柄销磨揭图V
