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。 ①指示功率、指示热效率、指示燃油消耗率； ②有效热效率、有效燃油消耗率 解：指示功率：由mPeP88.5，得Pie110.625(kW) Pim0.8有效燃油消耗率：be有效效率： eB20.31000229.4(g/kWh) Pe88.53.63.61061060.356 beH229.444000B20.31000(183.5g/kWh) Pi110.625指示燃油消耗率：bi指示效率：i3.63.61061060.445 biH183.6441002. 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

vm=10m/s，平均指示压力pmi=0.9Mpa，平均机械损失压力pmm=0.2Mpa。

（1）活塞行程s（2）气缸直径（3）标定工况下的机械效率ηm（4）设活塞组摩擦损失占全部机械损失的40%；标定工况转速3000r/min时减小负荷，机械效率下降，当 ηm=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？

22sn10解：（1） vm60

2s30vm102n301010300010cm

（2）pmepmipmm0.90.20.7Mpa pVsinPeme120DpmeD24120sin

480Pe48066.80.90dm9cm

0.71630003.14126003.14p0.210.222220.778 （3） m1mm1pmi0.9＃11mmctmHUct＃m＃0.7780.5mHUm（4）55.6％

110.5ctmHUm可能提高55.6％

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3. 六缸四行程柴油机Ds=135*140mm，在2200r/min发动机的有效功率Pe=1Kw，有效燃油消

耗率be=217g/Kw.h，机械效率m =0.75，求该工况下的指示功率Pi，平均有效压力pme，有效扭矩Ttq和有效效率e（柴油机热值H=42500 kJ/Kg）。 解：指示功率：由mPeP1，得Pie205.33(kW) Pim0.753.141352气缸工作容积：Vss101401062(L)

44120Pe12010.7(MPa) 平均有效压力：pmeVsin2622003D29550Pe95501668.5(Nm) n22003.63.61061060.39 有效效率： ebeH21742500有效扭矩：Ttq4. 设计一台四缸四冲程高速汽油机，设平均指示压力pmi=0.95Mpa,平均机械损失压力

pmm=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：pmepmipmm0.950.150.8(MPa)

30Pe30427.13106106203475(mm3) 气缸工作容积：Vspmein0.845000活塞行程：s30Cm301210010072(mm) n50004VSS420347560(mm)

3.1472气缸直径：D（2）s/D1.09 气缸直径：D34VS4203475362(mm) 1.091.093.14活塞行程：s1.09D1.09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Pm3.68kW，机械效率m0.75，每小时耗油量B2.67kg/h，

kJ/kg，柴油的低热值Hu42496试求该柴油机的平均有效压力pme、有效燃油消耗率be及有效

效率et。

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解：由公式m1Pm得 PiPm3.6814.72(kW) 1m10.75指示功率：Pi有效功率：PePim14.720.7511.04(kW) 3.6103Pi3.610314.720.467 指示效率：itBHu2.6742496有效效率：etitm0.750.4670.35

3.141002气缸排量：VSs10110863500(mm3)

44120Pe12011.040.767(MPa) 平均有效压力：pmeVsin0.8635120006D2有效燃油消耗率：beB2.67103103241.85g/(kWh) Pe11.046.一台四冲程柴油机的标定功率为Pe158kW，单缸功率Pe126.33kW/缸，平均有效压力

pme0.85MPa，设冲程缸径比s/D1.24，活塞平均运动速度Cm11m/s，试确定这台柴油机的缸

径和转速（取整）。 解：i158/26.336

sn30Cm3011330(m/s)

pme120Pe120Pe VsinD2sin1034480Pe4801583.1463300.851030.12(m)

Disnpme103s/D1.24

s1.24D1.240.120.149(m)

n3303302215(r/min) s0.1497.设某四冲程六缸柴油机，在额定工况时，n2000r/min，Pe126.7kW，pme0.8MPa，

pmm0.267MPa，be215g/(kWh)。

kJ/kg，（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Hu41868问在额定工况时et?it?

解：由sn30Cm309.33279.9(m/s)

得活塞冲程：s279.90.13995(m) 20003 / 4

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由pme120Pe120Pe VsinD2sin1034得气缸直径：

D480Pe3isnpme10480126.73.146279.90.81030.12(m)

平均指示压力：pmipmepmm0.80.2671.067(MPa) 有效效率：et3.63.61061060.4 beHu21541868pmm0.26710.75 pmi1.067机械效率：m1指示效率：itet0.40.533 m0.758.某四缸四行程汽油机Ds92mm92mm，标定工况，有效功率Pe55kW，转速n3750r/min，有效燃油消耗率be325g/(kWh)，机械效率m0.75，求该工况下的指示功率Pi，平均有效压力

kJ/kg）pme，有效扭矩Ttq和有效效率et（汽油低热值Hu44000。

解：指示功率：PiPem5573.33(kW) 0.753.14922气缸排量：VSs1092611270(mm3)

44120Pe120550.72(MPa) 平均有效压力：pmeVsin0.61127437506D29550Pe955055140.07(Nm) n37503.63.6有效效率：et1061060.252

beHu32544000有效扭矩：Ttq4 / 4