1.11 Построение индикаторной диаграммы

Индикаторная диаграмма заданного двигателя строится с использованием данных расчёта рабочего процесса. При построении диаграммы её масштабы рекомендуется выбирать с таким расчётом, чтобы получить высоту равной 1,2…1,7 её основания. В начале построения (см. рис. 6) на оси абсцисс откладывается отрезок АВ = S / М_s (мм), соответствующий рабочему объёму цилиндра, а по величине равный ходу поршня в масштабе М_s, который в зависимости от величины хода поршня может быть принят 1:1; 1,5:1 или 2:1.

Отрезок ОА (мм), соответствующий объёму камеры сгорания определяется по формуле:

(1.49)

Отрезок z^'z для дизелей работающих по циклу со смешанным подводом теплоты (см. рис. 3) определяется по формуле:

z'z =

(1.50)

При построении диаграммы рекомендуется выбирать масштабы давлений М_р = 0,02; 0,025; 0,04; 0,05; 0,07…0,10 МПа в мм. Например, масштаб хода поршня М_s = 1 мм в мм; масштаб давлений М_р = 0,05 МПа в мм.

Затем по данным теплового расчёта на диаграмме откладываются в выбранном масштабе величины давлений в характерных точках:

Максимальная высота диаграммы (точка z) p_z / М_р, (мм);

Ординаты характерных точек:   (мм).

Построение политроп сжатия и расширения можно производить аналитическим или графическим методом. При аналитическом методе построения политроп сжатия и расширения (см. рис. 6) вычисляется ряд точек для промежуточных объёмов, расположенных между V_с и V_а и между V_z и V_b, по уравнению политропы .

Для политропы сжатия , откуда:

					(1.50)
где	рх		–	давление в искомой точке процесса, МПа;
	Vх		–	объём в искомой точке процесса, л.

Отношение V_а / V_х изменяется в пределах 1…ε. Аналогично для политропы расширения:

(1.51)

Отношение V_b / V_х изменяется в пределах 1…ε.

Определение ординат расчётных точек политроп сжатия и расширения оформить в табличной форме.

Таблица 4

Значения расчётных величин

№ точек	ОХ, мм		Политропа сжатия			Политропа расширения
				рх, МПа	мм		рх, МПа	мм
1
2
…
9

Соединяя точки а и с плавной кривой, проходящей через вычисленные и нанесённые на поле диаграммы точки политропы сжатия, а точки z и b – кривой, проходящей через точки политропы расширения, и соединяя точки (с) с (z), а (b) с (а) прямыми линиями, получаем расчётную индикаторную диаграмму (без учёта насосных ходов). Процессы выпуска и впуска принимаются протекающими при р = сопst и V = сопst.

Полученная диаграмма является расчётной индикаторной диаграммой, по которой определяется теоретическое среднее индикаторное давление по формуле:

					(1.52)
где			–	площадь диаграммы ас(z′)zba, мм2;
	Мр		–	масштаб давления, МПа в мм;
	АВ		–	отрезок, мм.

Рисунок 6. Построение индикаторной диаграммы аналитическим методом

Определить погрешность проведённых расчётов по формуле:

					(1.53)
где			–	теоретическое среднее индикаторное давление, полученное планиметрированием индикаторной диаграммы (формула 1.52);
			–	теоретическое среднее индикаторное давление, полученное в результате теплового расчёта (формула 1.29).

Расчёты выполнены верно, если погрешность составляет не более 5%.