Построение индикаторной диаграммы
После окончания расчета рабочего цикла двигателя приступают к построению индикаторной диаграммы. Индикаторная диаграмма строится совмещенной: теоретическая и действительная в координатных осях PV, в которой по оси ординат откладывается давление газов в цилиндре в МПа, а по оси абсцисс - полный объем цилиндра. Размеры индикаторной диаграммы по оси абсцисс (объемы) рекомендуется брать не менее 100...150 мм. Высота по оси ординат (давление) должна быть больше длины в 1,2...1,5 раза.
На оси абсцисс
откладывается произвольно отрезок,
изображающий в каком либо масштабе
объем камеры сгорания
,
это отрезок принимается за единицу.
Затем на этой оси откладывается в
принятом масштабе объемы:
.
Масштаб
давления выбирается из следующих
рекомендуемых масштабов:
.
В принятом
масштабе давлений по оси ординат
отмечаются точки a, c,
z, b, r,
соответствующие давлениям:
,
давление
,
первое из них соответствует точке
на оси абсцисс, второе точке
.
Через точки
,
и
проводят прямые, параллельные оси
абсцисс. Точки a и c
соединяются политропой сжатия, а точки
b и z -
политропой расширения. Промежуточные
точки этих кривых определяются из
условия, что каждому значению
на оси абсцисс соответствует следующие
значения давлений:
- для политропы сжатия;
- для политропы расширения.
где
и
- искомые давления в промежуточных
точках на политропах сжатия и расширения;
и
- отношение объемов, выраженных в единицах
длины (по чертежу);
и
- показатели политроп сжатия и расширения.
Для двигателей
с искровым зажиганием отношение
изменяется в пределах
,
во втором -
,
где
-степень последующего расширения.
Для построения политроп необходимо определить значения давлений в 9 точках, включая а и с, b и z.
Результаты расчетов ординат точек политроп записываются в таблицу. По полученным данным строится теоретическая индикаторная диаграмма. Для получения действительной диаграммы необходимо нанести округления на теоретическую. Приближенное округление выполняется следующим образом.
Касание
политропы сжатия линии в.м.т. должно
быть выше точки с примерно на
отрезка cz
или отрезка cz',
а начало видимого повышения давления
на линии сжатия должно находиться до
в.м.т. за
(для двигателей с искровым зажиганием)
и за
(для дизелей). Действительное давление
в конце сгорания составляет
.
Положение точки z'
должно быть смещено вправо от
линии cz на 10... 15° поворота коленчатого вала по развернутой индикаторной диаграмме.
Точка
,
характеризующая конец расширения в
действительном рабочем цикле, обычно
расположена на половине расстояния
между точками a
и b.
;
;
;
;
;
;
;
;
;
Масштаб
.
Таблица 3.
Расчет политропы сжатия и расширения
№ точек |
|
|
Политропа сжатия |
Политропа расширения |
||||
|
|
|
|
|
|
|||
1 |
20 |
8,4 |
19,26 |
61,65 |
1,54 |
14,30 |
184,19 |
4,60 |
2 |
40 |
4,2 |
7,35 |
23,52 |
0,59 |
6,01 |
77,44 |
1,94 |
3 |
60 |
2,8 |
4,18 |
13,39 |
0,33 |
3,62 |
46,65 |
1,17 |
4 |
80 |
2,1 |
2,80 |
8,98 |
0,22 |
2,53 |
32,56 |
0,81 |
5 |
100 |
1,68 |
2,06 |
6,58 |
0,16 |
1,91 |
24,63 |
0,62 |
6 |
120 |
1,4 |
1,60 |
5,11 |
0,13 |
1,52 |
19,61 |
0,49 |
