活塞结构设计与工艺设计说明书

活塞结构设计与工艺设计说明书内容摘要：

活塞结构设计与工艺设计 4 2 活塞的结构参数 发动机选取为 6120 型柴油机，参数设计参照《新型铝活塞》 活塞缸径 D=120mm （一）压缩高度 KH=80mm （二）顶岸（第一环槽至活塞顶端距离） F=17mm （三）采用三道环（其中两道气环，一道油环） 气环高度取 5mm，油环高度取 7mm 第一道环岸高度为 6mm 第二道环岸高度略小于第一道环岸高度，为 5mm （四）活塞销直径为 BO=44mm 顶环槽宽为 3mm （五）群长 SL=100mm 下裙长为 65mm （六）销座间距 AA=44mm （七）活塞重量 系数 X=— 取 X=, 3 12 21 28NG X D g     (八 )顶部厚度 S=15mm 总长 =80+65=145mm 燃烧室 D 3kd h 120 72kd mm   243kdh mm 铝的线性膨胀系数为 10 1oC 活塞头部的最大温度为 350 摄氏度，所以其变形量为 6120 10 350 1X m m m m      活塞裙部最大温度为 200 摄氏度，所以其形变量为 6120 10 200 m m m m      课程设计 5 3 活塞最大爆发压力的计算 最大爆发压力计算参考 《内燃机原理》 环境压力 0 Mp 环境温度 0 293TK 几何压缩比 21 有效压缩比   燃烧过量空气系数  参与废弃系数   参与非其温度 720rTK 增压空气压力 Mpa 最大燃烧压力 Mpa Z 点热利用系数   B点热利用系数   燃烧室扫其系数   燃料质量分数    燃料低 4 2 2 8 6 .6 8u kJH kg 热力过程计算 充气过程系数 增压器后空气温度 ： 01 1. 8 11. 80 318kknnkkpT T Kp     式中，去增压器内平均多变压 缩指数  （ 1） 压缩始点温度 3 1 8 5 1 . 1 1 0 . 0 2 7 2 0 3311 1 . 0 2k k c r rarT T TTK         式中， kT —— 新气预热度， kT =5K。 c 比热修正系数， c = （ 2） 压缩始点压力 35 35akp p M pa    （ 3） 充气系数 ` 1 1 8 . 4 3 6 4 0 . 1 2 1 3 5 1 0 . 7 3 81 1 2 0 3 3 1 0 . 1 6 1 8 1 0 . 0 2kav a k rTpTp         （ 4） 平均多变压缩指数     111 1`18 . 3 1 5 8 . 3 1 51 1 9 . 2 6 0 . 0 0 2 5 3 7 4 1 1 8 . 41 nnn a b T        （ 1） 式中， a， b— 常数，对于空气（忽略残余废气）， a= ， b= 第一次试算，式（ 1）等号右端代入 1n = , 1 1 .9 6 81 0 .3 6 25 .3 8 2n    第二次试算，式（ 1）等号右端代入 1n =, 1 1 .9 6 81 0 .3 6 25 .3 8 2n    （ 5） 压缩终点温度  1 1 1 . 3 6 2 1` 33 1 18 .4 95 0ncaT T K K      （ 6） 压缩终点压力 ` 1 1 . 3 6 20 .1 6 1 8 1 8 .4 8 .5 4 4ncap p M p a M p a    活塞结构设计与工艺设计 6 （ 7） 燃料燃烧所需理论空气量    0 1 1 0 . 8 7 0 . 1 2 6 0 . 0 0 4 = 0 . 4 9 50 . 2 1 1 2 4 3 2 0 . 2 1 1 2 4 3 2 k m o lC H OL kg               空 气 燃 料 （ 8） 燃烧所需的实际空气量        0 1 .6 5 0 .4 9 5 / 0 .8 1 7 /L L k m o l k g k m o l k g   空 气 燃 料 空 气 燃 料 （ 9） 理论分子变化系数 0 0 . 0 3 6 9 0 . 0 6 3 91 1 1 . 0 3 8 71 . 6 5      （ 10） 实际分子变化系数 0 1 .0 3 8 7 0 .0 2 1 .0 3 51 1 0 .0 2rr     （ 11） Z 点烧去的燃料质量分数 0 .7 0 0 .8 2 40 .8 5zzbx   （ 12） Z 点处分子变化系数 0 1 1 . 0 3 8 7 11 1 0 . 8 2 4 1 . 0 3 1 31 1 0 . 0 2zzr x        （ 13） Z 点燃烧产物的平均摩尔比定容热容              39。 39。 39。 64 1 ( )1 64 64 24 2 20 .47 03 6 5 1 2 4 24 5 1 2 24 2 19 .26 02 5 5 1 2 64 2419 .89 03 07z r v r z r vv pmzrzZzzx c x ccxTTT                       式中， 39。 vac a bT （ 14） b 点燃烧产物的平均摩尔比定容热容            39。 39。 39。 1. 06 4 ( 1 ) ( 1 )1 0. 06 41. 06 4 0. 02 20 .4 7 0. 00 36 1. 65 1 1 0. 02 19 .2 6 0. 00 2 51. 65 1 0. 02 0. 06 420 .1 8 0. 00 32 2r v r vv pm brbzbcccTTT              式中， 39。 vac a bT （ 15） z 点燃 烧产物的平均摩尔比定压热容 8 . 3 1 5 1 9 . 8 9 0 . 0 0 3 0 7 8 . 3 1 5。