5. Процесс сжатия

Средние показатели адиабаты сжатия к₁ опре­деляется по номограмме, а средний показатель политропы сжатия n₁ принимается несколько меньше к₁.

Для карбюраторного двигателя при n_N = 5000 мин^-1 и

, n₁ = 1,377

Давление и температура в конце сжатия:

Средняя мольная теплоемкость в конце сжатия:

а) Свежей смеси (воздуха)

б) Остаточных газов (определяется методом ин­терполяции);

для карбюраторного двигателя при и

.

в) Рабочей смеси

6. Процесс сгорания

Коэффициент молекулярного изменения горючей смеси:

Коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси:

Количество теплоты, потерянное в следствии химической неполноты сгорания, и теплота сгорания рабочей смеси:

Средняя мольная теплоемкость продуктов сгорания:

Коэффициент использования теплоты зависит от совершенства организации процессов смесеобразования и сгорания топлива. Для карбюраторных двигателей можно принять .

Температура в конце видимого процесса сгорания:

Максимальное давление сгорания теоретическое:

Максимальное давление сгорания действительное:

Степень повышения давления:

7. Процесс расширения и выпуска

Средние показатели адиабаты расширения определяется по номограмме, а средний показатель политропы расширения оценивается по величине среднего показателя адиабаты, принимаем равным 1,25.

Давление и температура в конце расширения:

8. Индикаторные параметры рабочего цикла

Теоретическое среднее индикаторное давление:

Среднее индикаторное давление:

где φ_u  коэффициент полноты диаграммы,

Индикаторный КПД:

Индикаторный удельный расход топлива:

1.9 Эффективные показатели двигателя

Среднее давление механических потерь для бензиновых двигателей с отношением .

Для карбюраторного двигателя, предварительно приняв ход поршня S равным 80 мм, получим значение средней скорости поршня:

Среднее эффективное давление и механический КПД:

Эффективный КПД и эффективный удельный расход топлива:

1.10 Основные параметры цилиндра и двигателя

Мощность:

Литраж двигателя:

Рабочий объем цилиндра:

Так как ход поршня предварительно был принят S=80 мм, то

_{Окончательно принимаем .}

_{По окончательно принятым} значениям D и S определяются основные параметры и показатели двигателя:

Литраж двигателя:

Площадь поршня:

Крутящий момент:

Часовой расход топлива:

2. Построение индикаторной диаграммы

Масштабы диаграммы. Масштаб хода поршня — М_s = 1 мм в мм; масштаб давлений — M_p= 0,05 МПа в мм.

Приведенные величины рабочего объёма цилиндра и объема камеры сгорания соответственно:

,

Максимальная высота диаграммы (точка z):

Ординаты характерных точек:

Построение политроп сжатия и расширения проводится аналитическим методом:

а) Политропа сжатия

отсюда

,

где ,

б) Политропа расширения

Отсюда

Таблица 1 — Расчетные точки политроп

№ точек	ОХ, мм	(ОВ/ОХ)	Политропа сжатия			Политропа расширения
			(ОВ/ОХ)1,377	рх/Мр, мм	рх, МПа	(ОВ/ОХ)1,25	рх/Мр, мм	рх, МПа
1	8,6	10,3	24,8	42,2	2,1 (точка с)	18,5	159,1	7,96 (точка z)
2	15	5,9	11,5	19,6	0,980	9,2	79,4	3,97
3	30	3,0	4,4	7,5	0,377	3,9	33,4	1,67
4	40	2,2	3,0	5,1	0,254	2,7	23,3	1,16
5	50	1,8	2,2	3,7	0,187	2,0	17,6	0,88
6	60	1,5	1,7	2,9	0,145	1,6	14,0	0,70
7	70	1,3	1,4	2,4	0,118	1,3	11,6	0,58
8	88,6	1,0	1,0	1,7	0,085 (точка а)	1,0	8,6	0,43 (точка b)

Скругление индикаторной диаграммы. Учитывая достаточную быстроходность рассчитываемого двигателя, ориентировочно устанавливаются следующие фазы газораспределения: впуск — начало (точка r′) за 18° до в.м.т. и окончание (точка a′′) 60° после н.м.т.; впуск — начало (точка b′) за 55° до н.м.т. и окон­чание (точка a′) — 25° после в.м.т.

С учетом быстроходности двигателя принимается угол опережения зажигания 35°, а продолжительность периода задержки воспламенения .

В соответствии с принятыми фазами газораспределения и углом опережения зажигания определяется положение точек b′, r′, a′, a′′, c′ и f по формуле для перемещения поршня:

где — отношение радиуса кривошипа к длине шатуна. Выбор величины производится при проведении динамического расчета, а при построении индикаторной диаграммы ориентировочно устанавливаем

Результаты расчета ординат точек b′, r′, a′, a′′, c′ и f приведены в таблице

Таблица 2 — Результаты расчета точек ординат

Обозначение точек	Положение точек			Расстояние АХ точек от в.м.т., мм
r′	до в.м.т	18	0,0155	2,63
a′	после в.м.т	25	0,0723	4,902
a′′	после н.м.т	120	1,5569	64,286
c′	до в.м.т	35	0,1813	9,262
f	до в.м.т	30	0,1167	6,678
b′	до н.м.т	125	1,6167	66,678

Действительное давление сгорания:

Рисунок 1 — Индикаторная диаграмма двигателя ВАЗ 21124