Построение индикаторной диаграммы

Индикаторную диаграмму строим для номинального режима работы двигателя, т. е. при N_е = 66 кВт и и n=4000 об/мин, графическим методом.

Масштабы диаграммы: масштаб хода поршня M_s=1 мм в мм; масштаб давлений М_р=0,05 МПа в мм.

Величины в приведенном масштабе, соответствующие рабочему объему цилиндра и объему камеры сгорания:

АВ=S/М_S=/1,0 = 88 мм;

ОА = АВ/(ε-1)= 88/(18-1)=5,2мм.

Максимальная высота диаграммы (точка z, максимальное давление сгорания):

р_z/М_р= 12,15/0,05 = 243 мм.

Ординаты характерных точек:

р_к/М_р=0,1/0,05 = 2,0 мм; (атмосферное давление)

р_r/М_р= 0,162/0,05 = 3,2 мм; (давление остаточных газов)

p_a/M_p= 0,159/0,05 = 3,2 мм; (давление конца впуска)

р_с/М_р= 8,1/0,05 = 162 мм; (давление конца сжатия)

р_в/М_р= 0,509/0,05 = 10,2 мм. (давление конца расширения)

Положение точки z по оси абсцисс (1/стр.96):

z'z=ОА (ρ-1)=5,2 (1,45-1)=2,3 мм.

Построение политроп сжатия и расширения проводим графическим методом (1/стр.97):

а) Для луча ОС принимаем угол ;

б)

в) используя лучи OD и OC, строим политропу сжатия, начиная с точки c;

г)

д) используя лучи ОЕ и ОС, строим политропу расширения, начиная с

точки z.

Теоретическое среднее индикаторное давление (1/стр.98)

p_i =F'M_p/AB= 2300 ∙ 0,05/88 = 1,307 МПа,

что очень близко к величине = 1,312 МПа, полученной в тепловом расчёте. (F' – площадь диаграммы acz'zba).

Скругление индикаторной диаграммы

Учитывая достаточную быстроходность рассчитываемого дизеля и величину наддува, ори­ентировочно устанавливаются следующие фазы газораспределения: впуск — начало (точка r') за 25° до в.м.т. и окончание (точка а") — 60° после н.м.т.; выпуск — начало (точка b') за 60° до н.м.т., и окон­чание (точка a') — 25° после в.м.т.

С учетом быстроходности дизеля принимается угол опережения впрыска 20° (точка с') и продолжительность периода задержки воспламенения (точка f).

В соответствии с принятыми фазами газораспределения и углом опережения впрыска топлива определяют положение точек r', a', a'', c', f и b' по формуле для перемещения поршня:

где λ— отношение радиуса кривошипа к длине шатуна, предварительно принимаем λ=0,27.

Результаты расчеты ординат точек

Обозначе-ния точек	Положения точек			Расстояние точек от в.м.т.(AX), мм
r'	25° до в.м.т.	25	0,122	5,4
a'	25° после в.м.т.	25	0,122	5,4
a"	60° после н.м.т.	120	1,601	70,4
c'	20° до в.м.т	20	0,076	3,3
f	(20° - 8°) до в.м.т.	12	0,038	1,7
b'	60° до н.м.т.	120	1,601	70,4

Положение точки с" определяется из выражения:

Соединяя плавными кривыми точки и кривой расширения и далее c получим скругленную индикаторную диаграмму (см рис.1).