发动机原理计算题

1. 已知一四行程柴油发动机，缸数为 6,单缸气缸工作容积为2L,燃料燃烧热值为44000kJ/kg，发动机转速为1500r/min，机械效率为0.8，有效功率为88.5kw，耗油量为 20.3kg/h。P解：指示功率：由耳= mPi有效燃油消耗率指示功率、指示热效率、指示燃油消耗率；有效热效率、有效燃油消耗率P 88.5得 P = = = 110.625(kW)i n 0.8mB 20.3b = = x 1000 = 229.4(g / kW - h)e P 88.5e有效效率：n e =着 x 106 = 2294 x 106 = 0356 e 卩指示燃油消耗率：b =二二03 x 1000 = (183.5g/kW -h)i P 110.625i3.63.6指示效率：n =x 106 =x 106 = 0.445i b H183.6x44100i 卩2. 设计一台四冲程六缸柴油机，标定工况转速3000r/min，标定功率66.8KW，活塞平均速度v =10m/s，平均指示压力p =0.9Mpa，平均机械损失压力p =0.2Mpa。mmimm(1)活塞行程s (2)气缸直径(3)标定工况下的机械效率n (4)设活塞组摩擦损失占全 m部机械损失的40%；标定工况转速3000r/min时减小负荷，机械效率下降，当n m=0.5时，通过研究，活塞组摩擦损失可能降低25%，试问有效燃油消耗率be怎样变化？s = 30v x解: (1) v = 2s -nx 10_V60=30 x 10 x 102 /= 10cm=/3000 =10cm2) p = p _ p = 0.9 _ 0.2 = 0.7Mpa me mi mmnD 2P=ep x V - i n pme s - i -n mes120120480 x Pe.480 x 66.80.7 x 1 x 6 x 3000 x 3.14 一 *12600 x 3.14a 0.90dm = 9cm3) nm=1 _ -P* = 1 _ 02 = 1 _ 0.22222 = 0.778 pmi9n# _nnnn h nnn#hUc1mmmn n#mm0.778 0.5 = 55.6%0.5nnn hc t m U可能提高55.63. 六缸四行程柴油机D * s =135*140mm，在2200r/min发动机的有效功率P =154Kw，有效e燃油消耗率b =217g/Kw.h，机械效率耳=0.75，求该工况下的指示功率P，平均有效emi压力P ，有效扭矩T和有效效率耳(柴油机热值H =42500 kJ/Kg)。 metqe卩解：指示功率：由耳=m气缸工作容积：PP 154f，得P = * = 205.33(kW)P i n 0.75 im“a210 3 3.14 x 1352V =- s x 10-3 =s 44x 140 x 10 -6 = 2( L)平均有效压力：有效扭矩： Ttq有效效率：耳：4x203475气缸直径：D = 3急=3奇希=62(mm)120P120 x 154c”、p = l = 0.7(MPa)me V - i - n 2 x 6 x 2200s9550P 9550 x 154 - =& =668.5(N - m)n 22003.63.6= x 106 =x 106 = 0.39b H217 x 42500e 卩mm4. 设计一台四缸四冲程高速汽油机，设平均指示压力p =0.95Mpa,平均机械损失压力pmi=0.15Mpa，设标定转速为5000r/min时能发出27.13kw的功率。(1)为使活塞平均速度控制在12m/s,缸径冲程各为多少？(取整)(2)若缸径冲程比为 1:1.09，则缸径、冲程取多大？(取整)解：(1)平均有效压力：p = p - p = 0.95 - 0.15 = 0.8(MPa)me mi mm气缸工作容积：V = 301 匚 x 106 =30x4x27.13 x 106 = 203475(mm3)s p - i - n0.8 x 4 x 5000me活塞行程：s =m x 100 = x 100 = 72(mm)n5000气缸直径：D = i-4V =( 4 x 203475 = 60(mm)冗 S 3.14 x 72活塞行程：s = 1.09 D = 1.09 x 62 = 68(mm)5. 设有一台单缸四冲程柴油机，其部分参数为：气缸直径D = 100mm，活塞行程s = 110mm，标定转速n = 2000r/min，摩擦功率P = 3.68kW，机械效率n = 0.75，每 mm小时耗油量B = 2.67kg/h，柴油的低热值H“ = 42496kJ/kg，试求该柴油机的平均有效压力p 、有效燃油消耗率b及有效效率n。meeetP解：由公式n = 1 - 得mPi指示功率：Pm1 -nm3.68 = 14.72(kW)1 - 0.75有效功率：=P -nim=14.72 x 0.75 = 11.04(kW)指示效率：nit込咤=3.6 x 103 x 14.72 = 0.467-Hu2.67 x 42496有效效率：net气缸排量：VS=nit -nm兀D 2=0.75 x 0.467 = 0.35x 110 = 863500(mm3)平均有效压力：pme120Pe120x11.04V - i - n0.8635 x 1 x 2000 = 0.767(MPa)有效燃油消耗率：b=x 103 = x 103 = 241.85g /(kW - h)P11.04e6.台四冲程柴油机的标定功率为P = 158kW，单缸功率P = 26.33kW/缸，平均有效压力 ee1p= 0.85MPa，设冲程缸径比s/D = 1.24，活塞平均运动速度C = 11m/s，试确定这台柴mem油机的缸径和转速（取整）。解：i = 158/26.33 = 6s - n = 30C = 30 x 11 = 330(m / s)mpme120Pe120PeV -1 - n 冗D23-s-i - n x104480Pe480 x 158兀-i - s - n - px 103me3.14 x 6 x 330 x 0.85 x 103=0.12(m)s / D = 1.24 s = 1.24 D = 1.24 x 0.12 = 0.149(m)330330n = 2215(r /min)s 0.1497.设某四冲程六缸柴油机，在额定工况时， n = 2000r/min ， P = 126.7kW ， p =0.8MPa， emep = 0.267MPa ，mmb = 215g /(kW - h)。 e（1）若已知Cm= 9.33m / s ， 问该机的缸经 D=? 行程 s=? （2）已知柴油低热值=41868kJ / kg ,问在额定工况时n = ? n =et it解：由 s - n = 30C = 30 x 9.33 = 279.9(m/ s)m279.9得活塞冲程：S =五=.13995(m)由pme120P120P也-s-i - n x1034得气缸直径：480PeD =.,兀.i - s - n - pme480 x 126.7X 1033.14 x 6 x 279.9 x 0.8 x 103=0.12(m)平均指示压力： p有效效率：mi3.6+ p = 0.8 + 0.267 = 1.067( MPa) me mm3.6x 106 =:x 106 = 0.4b .H215x 41868eu机械效率：.p .0.267 c ru=1 一 = 1 一 = 0.75p1.067mi指示效率：-=竺=0.533耳 0.75m&某四缸四行程汽油机D*s = 92mm*92mm ,标定工况，有效功率P = 55kW ,转速n = 3750r/min，有效燃油消耗率b = 325g /(kW h)，机械效率耳=0.75， em求该工况下的指示功率P，平均有效压力p ，有效扭矩T.和有效效率耳(汽油低热值Himetqetu=44000kJ/kg )o解：扌旨示功率：P =- =1 耳 m科=73-33(kW)气缸排量： V =Sx 92 = 611270(mm3 )平均有效压力：pme120Pe120x55V . i. n 0.61127 x 4 x 3750 = .72(有效扭矩： Ttq9550P9550 x 55e3750=140.07(N - m)有效效率：耳et3.66x 106 = b - Heu3.6325x 44000x106 = 0.252(2) s/D = 1.09