2.5有效功和有效压力的求解在修正后的p-V示功图中,曲线围成的面积就是柴油机一个工作循环的指示功Wi,忽略机械损失,将其近似看作是有效功。通过网格法计算有效功,图中每个网格代表4J,数网格后共计186格,故每循环的有效功为744J。则:发动机平均有效压力pme=Wi/Vs=1.0MPa,有效功率>70kW。均满足初始条件要求,故参数选择合理。2.6p-V图向p-α图的转换V=Vc+Vx,其中Vx为活塞顶上部工作容积,活塞位移和曲轴转角的关系式:x=r[(1-cosα)+λ/4(1-cos2α)]。由上述三个关系式可得到V和α的关系,将曲轴转角从0°(CA)到720°(CA)每隔10°(CA)取一个数据点,从而将p-V图转换为p-α图,如图2-3所示。图2-3p-α示功图3运动学计算3.1曲柄连杆机构的类型在往复活塞式内燃机中基本上采用三种曲柄连杆机构:中心曲柄连杆机构、偏心曲柄连杆机构和关节曲柄连杆机构。其中中心曲柄连杆机构应用最为广泛,本次设计就选择此种类型。3.2曲柄连杆比的选择根据《汽车发动机设计》,曲柄连杆比λ=1/3.2~1/3.8。车用发动机多采用小连杆,但连杆缩短会导致活塞侧压力加大,可能增加活塞与气缸的摩擦和磨损,但是根据经验,直到λ=1/3,这种影响都不大。故初选λ=1/3.6。3.3活塞运动规律活塞位移x=r[(1-cosα)+λ/4(1-cos2α)],其中曲柄连杆比λ=1/3.6,曲柄半径r=S/2=52.5mm。活塞位移曲线图——x-α图如图3-1所示。活塞速度v=rω(sinα+λ/2sin2α),其中角速度ω=nπ/30=303.7rad/s。活塞速度曲线图——v-α图如图3-2所示。活塞加速度j=rω2(cosα+λcos2α)。活塞加速度曲线图——j-α图如图3-3所示。图3-1活塞位移曲线图图3-2活塞速度曲线图图3-3活塞加速度曲线图
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