发动机课程设计汇总

三 工作过程模拟计算

发动机工作过程模拟计算采用AVL_BOOST软件进行，其计算过程及计算结果如下。

1. 建立计算模型

根据发动机机型参数在BOOST中建立4110柴油机计算模型，如图1所示。

图1. 4110柴油机计算模型

2. 数据输入

计算模型中相关元件的参数主要参考YC6M-3400和YC6M-3500，只有气缸的参数需做部分调整。根据设计任务所给出的缸径（110 mm）、行程（125 mm）、压缩比（17）及连杆长度（210 mm）对气缸的基本参数进行输入，如图2所示：

图2. 气缸基本参数输入

燃烧模型采用vibe模型，燃烧始点及燃烧持续期参数均参照YC6M-3400，标定工况下循环喷油量为

1140kW?h?210g(kW?h)60?0.1065217g/cycle

2300()cycle?42输入后如图3所示：

图3. 燃烧参数输入

进气门在上止点前20°CA打开，在下止点后43°CA关闭，冷态气门间隙取0.4 mm，气门直径取37 mm；排气门在下止点前60°CA打开，在上止点后20°CA关闭，冷态气门间隙取0.5 mm，气门直径取34 mm。据此分别对进、排气门的参数进行输入，并对气门升程曲线进行调整，使其如图4所示。

图4. 气门参数输入（左为进气门，右为排气门）

3. 计算结果

数据输入完成后进行计算。在总体参数设置中输入标定工况转速2300 r/min，设定每1°CA记录一次数据，计算30个工作循环。计算结束后，查看结果发现，在30个工作循环内计算结果已经收敛，说明计算结果符合要求。

计算结果显示：标定工况下，发动机指示功率为154.64 kW，有效功率为132.33 kW，平均有效转矩为549.429N?m，指示油耗率175.4150 g/kWh，有效油耗率222.864g/kWh，涡轮前排气温度786.3 K，涡轮后排气温度715.5 K。其缸内气体压力曲线、发动机示功图以及发动机瞬时输出转矩变化曲线分别如图5、图6、图7所示。

图5. 缸内气体压力曲线图（第四缸）

图6. 发动机工作循环示功图（第四缸）