2. Построение индикаторной диаграммы

На основании результатов расчета производим построение индикаторной диаграммы действительного цикла двигателя.

Отрезок АВ, соответствующий рабочему объему цилиндра, выбираем равным ходу поршня в масштабе 1:1

АВ=1∙S=1∙125=125 мм.

Отрезок ОА, соответствующий объему камеры сгорания

ОА=АВ/(ε-1) (2.1)

ОА=125/(16.5-1)=8,064 мм.

Z’Z = ОА(r - 1)

Z’Z = 8,064*(1.185-1)=1,49 мм.

Принимаем масштабы диаграммы:

-масштаб давления МПа/мм,

-масштаб объема _µv=0,012272 л/мм.

На диаграмме наносим давления в характерных точках

Р_a, Р_с, Р_z, ,Р_b, Р_r,Р_о.

Построение политроп сжатия и расширения производим аналитическим методом. При этом определяем ординаты промежуточных расчетных точек по уравнению политропы:

- сжатия PVⁿ¹=const; P_хV_хⁿ¹ =P_аV_аⁿ¹, откуда

P_х =P_а (V_а/V_х) ⁿ¹; (2.2)

- расширения PVⁿ²=const; P_хV_хⁿ² =P_bV_bⁿ² ,откуда

P_х =P_b (V_b/V_х) ⁿ² ; (2.3)

Отношения V_а/V_х изменяются в пределах 1- ε, V_b/V_х изменяются в пределах

I-d.

Результаты расчета сводим в таблицу 3.

Таблица 3– Результаты расчета точек политроп Va/Vx Vx , л Сжатие Расширение Vx, мм Pх, MПа Px, мм Vx, мм Pх, МПа Px, мм 1 1,633 133,06 0,082 2 133,06 0,323 8 2 0,816 66,5 0,212 5,3 66,5 0,706 17,6 4 0,408 33,2 0,548 13,7 33,2 1,543 38,5 6 0,272 22,1 0,955 23,8 22,1 2,438 61 8 0,204 16,6 1,416 35,4 16,6 3,372 84,3 10 0,163 13,3 1,922 48 13,3 4,337 108,4 12 0,136 11 2,468 61,6 11 5,327 133 13,92405 0,117 9,5 6,300 157,5 14 0,117 9,5 3,048 76,2 16 0,102 8,3 3,660 91,5 16,5 0,099 8 3,817 95,4

Для получения действительной индикаторной диаграммы aa”c’fz_Дb’b”ra (скругление индикаторной диаграммы) производим выбор:

-фаз газораспределения: открытие впускного клапана (точка а’) -устанавливаем 25° до в.м.т., а закрытие (точка а”) –через 60° после прохода поршнем н.м.т.; начало открытия выпускного клапана (точка b’) принимаем за 55° до прихода поршня в н.м.т., а закрытие (точка r’) – 18° после в.м.т.

-угла опережения зажигания (точка c’), принимаем угол опережения впрыска в дизеле j_ОП.В = 30 град. до в.м.т.;

- действительного максимального давления сгорания для дизеля

Р_zд = Р_z =7,63 МПа;

- периода задержки воспламенения (задержка воспламенения в дизеле составляет Dj₁ = 10 град, отрезок c’f = (j_ОП.В - Dj₁) для дизеля c’f =30-10=20 град.;

- давления в верхней мертвой точке процесса сжатия P_С" = 1,2∙Р_С,

P_С"=1,2∙3,82=4,584 МПа.

Для определения местоположения указанных точек устанавливаем связь между углом φ поворота коленчатого вала и перемещением поршня

АХ=АВ/2[(1-cosφ)+λ/4(1-cos2φ)], (2.5)

где λ –отношение радиуса кривошипа к длине шатуна (принимаем λ=0,25).

Расчеты положений точек для скругления диаграммы сводим в таблицу 4.

Таблица 4 –Положения точек диаграммы

Обозначение точки	Положение точки	φ, град	Расстояние АХ, мм
а’	25° до в.м.т	25	12,2
а”	60° после н.м.т.	120	30,9
b’	55° до н.м.т.	125	26,4
r’	18°после в.м.т.	18	3,1
c’	30° до в.м.т.	30	9
f	20° до в.м.т.	20	10,1

Соединяя плавными кривыми точки, получим скругленную действительную индикаторную диаграмму (рисунок 1).

Рисунок 1- Индикаторная диаграмма дизельного двигателя