柴油机设计 热计算例.doc

附 录 热计算例 轻12V180型柴油机热力计算 1．轻12-180型柴油机主要技术参数 名 称 性 能 参 数 型 号 轻12-180 型 式 四冲程、直喷式、机械增压、水冷 气 缸 排 列 V形夹角60°（采用主付连杆） 气 缸 数 目 12 气 缸 编 号 次 序 从增压器端向后看：右排1→6； 左排1→6 气 缸 直 径 180 mm 活 塞 行 程 主 连 杆 200 mm 付 连 杆 209.8 mm 压 缩 比 13.5 发动机功率与转速 正车 最大功率·（最大转速） 1200 ps(882 kW)·(1850 r/min) 全功率·（全功率转速） 1000 ps(735 kW)·(1700 r/min) 使用功率·（使用功率转速） 900 ps(662 kW)·(1600 r/min) 倒车 最大功率·（最大转速） 250 ps(183.8 kW)·(750 r/min) 最 低 稳 定 转 速 500 r/min 空 车 转 速 850 r/min 增 压 压 力(全功率1700r/min) 1.55～1.65 kg/cm2（0.152～0.162 MPa） 最 高 爆 发 压 力 90～95 kg/cm2（8.823～9.314 MPa） 曲 轴 转 向 右 转 机 从增压器端向后看：为顺时针 左 转 机 从增压器端向后看：为逆时针 发 火 次 序 右 转 机 1左-6右-5左-2右-3左-4右-6左-1右-2左-5右-4左-3右 左 转 机 1右-6左-4右-3左-2右-5左-6右-1左-3右-4左-5右-2左 正 时 供 油 提 前 角 上死点前31° 配气相位 进气 开 上死点前50° 关 下死点后56° 排气 开 下死点前56° 关 上死点后50° 燃油消耗率 最 大 功 率 时 190～210 g/(ps.h)（.4～285.6 g/(kW.h)) 全 功 率 时 ≤193 g/(ps.h)（262.5 g/(kW.h)） 使 用 功 率 时 ≤186 g/(ps.h)（253 g/(kW.h)） 燃油 平 均 重 量 成 分 C=0.87, H=0.126, O=0.004 低 热 值 42700 kJ/kg 该机的曲轴箱、气缸排、活塞及各构架体壳等均由铝合金制成；主要传力部件，如曲轴、连杆、传动齿轮及其轴等均由高强度合金钢制成。具有重量轻、尺寸小、功率大等优点，适于小型艇应用。 2．柴油机热参数的选择 本计算工况取735 kW(1000ps),1700 r/min。 流通能力系数(V(S取1.05（参阅手册P.3-11选取） ⑵ 平均有效压力pme ⑶ 平均机械损失压力Pm（.1.2.4）） ⑷ 机械效率(m(参阅教材P.213表8-5，四冲程高速增压 (m= 0.8～0.88) ⑸ 环境条件：P0= 100 kPa, T0=30℃。 3．换气过程计算 ⑴充量系数 (v (参阅手册P.3-15式3.1.2.19) ⑵ 残余废气系数：(r = 0.02 （参阅手册P.3-15。也可按某些参考书中，四冲程增压 (r = 0～0.03） ⑶ 进气终了温度 式中: 无中冷增压柴油机： --增压器平均多变压缩指数, =1.8 新鲜空气预热温度： 残余废气温度： Tr = 800 K ⑷ 进气终点压力 （按手册P.3-15式3.1.2.16计算） （与教材P.204式(8-10)一致） （四冲程增压～） ⑸ 排气压力 四冲程非增压～ 四冲程增压 ～ 机械增压可参考非增压的值，取 ⑹ 柴油机所需的总空气流量 4．压缩过程计算 ⑴ 平均多变压缩指数，若忽略残余废气，可用下式估算： 式中：、为干空气的平均等容莫尔比热式中的常数 =20.484 , =0.002687 上式可用试算法求出。 第一次试算，先假