Построение диаграммы расчетного цикла.
По результатам расчёта процессов, составляющих рабочий цикл, можно построить диаграмму цикла, которая необходима для определения его работы, для построения действующих сил.
Построение начинают с выбора длин отрезков, соответствующих полному объему цилиндра Va и давлению сгорания pz. Длина первого из них может быть произвольной.
Пример:
Vс
=
=
= 20
мм
Ɛ – степень сжатия (по формуляру)
Длину Pz удобнее брать в 15, 20 или 30 раз больше количества мПа (т. е. тысяч кПа), которому равно pz.
В системе МКГСС число миллиметров отрезка должно быть больше количества кгс/см2 в 1,5; 2 или 3 раза. При выборе такого масштаба следует руководствоваться условием, что Va >Pz. При этом нужно помнить, что давление Pz берут абсолютное, к паспортному (избыточному) прибавляют 101 кПа или 1,03 кгс/см2.
По выбранной величине Va и Vc откладывают по оси абсцисс. На расстоянии отр. P0 мм от оси абсцисс, взятом в выбранном масштабе, проводят линию давления окружающей среды.
Поскольку
разность между давлениями впуска,
выпуска и окружающей среды очень мала,
отрезки будут
представлять собой три слившиеся линии:
впуска, выпуска и атмосферной. При
наличии наддува этот отрезок будет
находиться выше линии р0.
Для построения
политропы сжатия отр. Va
делят,
например, на 10 частей. Затем из уравнения
p
= pa
вычисляют
давления р
для полученных делением отр. Va
значений
объема V:
P
= pa
Вычисления удобнее вести в табличной форме с подстановкой значений давления в миллиметрах чертежа. После вычислений величины отр. р откладывают на соответствующих абсциссах и полученные точки соединяют кривой по лекалу. Достаточная точность построения достигается при вычислении р для значений V, равных 0,1; 0,15; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6 и 0,8Va, т. е. при Va/V, равных 10; 6,67; 5; 3,33; 2,5; 2; 1,67 и 1,25. Конечная точка политропы будет иметь ординату рc, которая для действующего двигателя является исходной в расчете. Затем откладывают отр. Pz, соответствующий давлению сгорания, и отр. Vz, определяемый из условия, что отр. Vz = ρ отр. Vc мм, причем степень предварительного расширения ρ находят по формуле:
ρ
= (β/λ)*(TZ/TC)
или
Для построения политропы расширения можно ограничиться значениями V/Vz, равными 1,25; 1,5; 2; 3; 4; 5 и 7. Чтобы не затемнять чертеж, абсциссы, соответствующие V = 1,25Vz, V = 1,5Vz и т.д., можно откладывать на линии, проведенной ниже оси абсцисс. Ординаты линии расширения удобнее вычислять в табличной форме
отр.
p
=
=
Среднее
индикатор. давление: Pip
=
вносим поправку: Pi = ϕ*Pip
ϕ = 0.90 – 0.96 – для 4-х такт.
Pi = 650 – 1000 кПа (6,5 – 10 кг/см2) 4-х такт. без наддува.
Pi = до 2500 кПа (25 кг/см2) 4-х такт. с наддув.
Pi = 550 – 9000 кПа (5,5 – 9 кг/см2) 2-х такт. без наддува.
Вычисление мощности двигателя.
Для вычисления мощности двигателя:
Pi
= 0.393 D2
PICm
(кВт)
Pi = 52.3 D2 PICm (л.с.)
D – диаметр цилиндра (м)
Pi - сред. индикат. давление кПа (кг/см2)
Cm – средняя скорость поршня (м/с)
S – ход поршня
n – частота вращения коленвала (мин-1)
z – кол-во цилиндров
к – тактность движка
Зная сред. индикатор. давление можно проверить тепловой расчёт, сопоставив полученную мощность с мощностью развиваемой двигателем в действительности.
Принимая механ. КПД (ηм) = 0,90 вычисляем среднее эффект. давление Pe = ηм * Pi
