2.11 Расчет и построение индикаторной диаграммы.

По результатам теплового расчёта строится индикаторная диаграмма цикла.

Построение индикаторной диаграммы для карбюраторного двигателя проводится следующим образом.

В координатах p–V по оси абсцисс (ось V) от начала координат откладывается объём камеры сгорания V_С, масштабное значение которого рекомендуется принимать равным 20 мм. Полный объём цилиндра равен V_a=V_C или V_a=V_C+V_h, где V_h=(-1)V_C. Значение величины V_a (в том же масштабе, что и V_С) также откладывается от начала координат. Через полученные точки проводятся вертикальные линии, соответствующие верхней (ВМТ) и нижней (НМТ) мёртвым точкам.

Для получения нормальной конфигурации индикаторной диаграммы рекомендуется принимать масштаб давления М(p) в пределах 0,03-0,04 МПа/мм.

В соответствии с принятой величиной М(p) размечается шкала давления по оси ординат, и на линиях ВМТ и НМТ наносятся основные точки индикаторной диаграммы r, a, c, z, b, положения которых соответствует величинам давлений p_r, p_a, p_c, p_z, p_b, полученным в ходе теплового расчёта. Наносится также линия атмосферного давления p₀.

Поскольку при рекомендуемых значениях М(p) величины p_r, p₀ и p_a графически очень близки друг к другу, то допускается условно откладывать на диаграмме давления p_r и p_a на 1-1,5 мм соответственно выше и ниже линии атмосферного давления p₀.

Затем проводится построение линий политроп сжатия и расширения. Для построения политропы сжатия p_c=f(V) предварительно выбираются несколько промежуточных точек, расположенных между крайними точками с и а с объёмами V₁=1,2V_C; V₂=1,5V_C; V₃=2V_C и т.д. Рекомендуется принимать не менее 8-9 точек.

Через точки на оси абсцисс, соответствующие промежуточным объёмам V_i (отложенным от начала координат), проводятся вертикальные линии, на которых откладываются значения давлений p_сi. Эти значения определяются из уравнения политропы сжатия — :

.

Полученные точки, а также точки с и а соединяются плавной линией.

Для построения политропы расширения p_р=f(V) определяются значения давления в цилиндре p_рi при тех же промежуточных объёмах V_i. Согласно уравнению политропы расширения

.

Значения давлений p_рi откладываются на соответствующих вертикальных линиях. Полученные точки, а также точки z и b соединяются плавной кривой.

Теоретическая (нескруглённая) индикаторная диаграмма raczbr затем скругляется в точках c, z и b. Положение точки z' определяется из соотношения .

V_h=(-1)V_C ;

политропа сжатия — :

политропа расширения

3. Порядок выполнения динамического расчета.

3.1 Исходные данные.

- отношение радиуса кривошипа к длине шатуна

- конструктивная или относительная масса поршневой группы (масса, отнесённая к единице площади днища поршня) m'_п=90 кг/м²;

- конструктивная масса шатунной группы m'_ш=110 кг/м²;

- конструктивная масса коленчатого вала m'_к=160 кг/м².

- конструктивная масса шатунной группы, сосредоточенная на оси поршневого пальца m'_шп, кг/м²

;

- конструктивная масса шатунной группы, сосредоточенная на оси шатунной шейки m'_шк, кг/м²

;

- конструктивная масса возвратно-поступательно движущихся частей кривошипно-шатунного механизма m'_j, кг/м²

;

- конструктивная масса неуравновешенных вращающихся частей КШМ m'_R, кг/м²

.