Побудова індикаторної діаграми двигуна
Індикаторна діаграма – графічне зображення зміни тиску газу або пари в циліндрі поршневої машини залежно від положення поршня. Індикаторна діаграма має вигляд замкнутої лінії і викреслюється зазвичай за допомогою індикатора тиску.
Рис.4 – Вигляд індикаторної діаграми
fd – всмоктування повітря
da – стиск суміші
bc – згоряння та розширення
cf – випуск газів
Побудову
індикаторної діаграми розглянемо на
прикладі фази всмоктування. З умови
знаходимо
:
де
– довжина вісі тиску від 0 до
.
– масштабний коефіцієнт (
.
З
таблиці А.8.3 вибираємо фазу всмоктування
з умови відношення S/H
та
,
та задаємо свій масштабний коефіцієнт:
.
1-ша
точка: S/H
= 0,
Звідси:
Знаходимо точку на вісі тиску:
2-га
точка: S/H
= 0,025,
Звідси:
Знаходимо точку на вісі тиску. Точка буде лежати на вісі ходу поршня.
3
– 13-та точка: S/H
–
згідно таблиці,
Звідси:
Знаходимо точку на вісі тиску:
Після знайдених точок на діаграмі з’єднуємо їх лінією. Аналогічно для усіх фаз шукаємо точки, які з’єднуємо плавною кривою, та отримуємо графік
зображений
на малюнку 4. Вісь
,
мм
відповідає
ходу поршня у кожному положенні. Після
отриманої діаграми шукаємо точки
перетину ходу поршня з плану положень
та тиску у відповідній фазі. Розглянемо
на прикладі положення 1,13 точки В
на плані положень. 1-ше положення
відповідає фазі всмоктування та впуску.
при
перетині точок отримано:
Звідси сила, що діє на поршень:
Де А – площа поверхні поршня, на яку діють гази.
13-те положення відповідає фазі розширення.
При перетині точок отримано:
Звідси сила, що діє на поршень:
Аналогічно для усіх положень отримано відповідні сили, діючи на стінку поршня. Данні приведені у таблиці 1.3.
Таблиця
1.3. Визначення сили, яка діє на поршень.
-
Положення поршня
Фаза двигуна
мм
МПа
Н
0 – 6’
Всмоктування
1
0,033
-935,1705
7
Стиск
0,943
0,031119
-881,8658
8
0,382
0,012606
357,2351
9
1
0,033
935,1705
10
3,99
0,13167
3731,33
11
14,53
0,47949
13588,03
12
29
0,957
27119,94
13
Розширення
75,32
2,48556
70437,04
14
32,31
1,06623
30215,36
15
19,1
0,6303
17861,76
16
12,98
0,42834
12138,51
17
10,25
0,33825
9585,498
18’
2,92
0,09636
2730,698
18
Випуск
4,56
0,15048
4264,377
19
2,87
0,09471
2683,939
20 – 24
1
0,033
935,1705
