7. Построение диаграмм

7.1 Построение свернутой индикаторной диаграммы

Теоретическая индикаторная диаграмма - это по существу соединение протекания цикла сначала свежего заряда, а затем продуктов сгорания топлива. Построение индикаторной диаграммы ведется в прямоугольной системе координат Р-V, при этом по оси ординат откладываются давления газов в МПа, а по оси абсцисс - объём в м³. В расчёте рабочего процесса ДВС были определены следующие величины, необходимые для построения индикаторной диаграммы:

=0,19 МПа	– давление впуска (конца наполнения и начала сжатия);
= 7,78 МПа	– давления конца сжатия;
= 11,7 МПа	– давления сгорания топлива;
= 0,574 МПа	– давления конца расширения (начала впуска);
= 0,167 МПа	– давления выпуска;
= 18040 см3	– рабочий объём цилиндра;
ε =15	– степень сжатия;
ρ = 1,45	– степень предварительного расширения;
δ = 10,3	– степень последующего расширения;
n1 = 1,371	– средний показатель политропы сжатия;
n2 = 1,291	– средний показатель политропы расширения;
Р0 = 0,1 МПа	– атмосферное давление.

= 18040/(15-1) = 1290см³ – объём камеры сгорания;

= 1,403 1290 = 1871 см³ – объём предварительного расширения;

= 18040 + 1290 = 19330см³ – объём предварительного расширения.

С учётом выбранного масштаба давлений и объёмов по определённым значениям давлений: Ра, Рz, Рz, Р_B, Рr и объёмов Vа =V_B, Vс =Vz' и Vz наносятся на диаграмму точки а, с, z', z., b, b. Построение политроп сжатия и расширения рекомендуется производить аналитическим методом, согласно которому любая точка на линии сжатия и расширения определяются из Рх = Ра*(Vа/Vх)ⁿ¹ Рх = Рz/(Vх/Vz)ⁿ² .

а) Политропа сжатия:

.

б) Политропа расширения:

.

Результаты расчета представлены в таблицах 7.1.1 и 7.1.2.

Таблица 7.1.1 – Определение точек политропы сжатия

Номера точек
1	1	19330,0	0,000	0,000	1,000	0,190
2	2	9665,0	0,301	0,413	2,586	0,491
3	3	6443,3	0,477	0,654	4,510	0,857
4	4	4832,5	0,602	0,825	6,690	1,271
5	5	3866,0	0,699	0,958	9,084	1,726
6	6	3221,7	0,778	1,067	11,664	2,216
7	7	2761,4	0,845	1,159	14,409	2,738
8	8	2416,25	0,903	1,238	17,304	3,288
9	9	2147,8	0,954	1,308	20,336	3,864
10	10	1933,0	1,000	1,371	23,496	4,464
11	11	1757,3	1,041	1,428	26,776	5,087
12	12	1610,8	1,079	1,480	30,169	5,732
13	13	1486,9	1,114	1,527	33,668	6,397
14	14	1380,7	1,146	1,571	37,268	7,081
15	15	1290	1,176	1,612	40,966	7,783

Таблица 7.1.2 – Определение точек политропы расширения

Номера точек
1	1	1871,0	0,00	0,00	1,00	11,70
2	1,25	2338,75	0,10	0,13	1,33	8,77
3	1,5	2806,5	0,18	0,23	1,69	6,93
4	2	3742,0	0,30	0,39	2,45	4,78
5	3	5613,0	0,48	0,62	4,13	2,83
6	4	7484,0	0,60	0,78	5,99	1,95
7	5	9355,0	0,70	0,90	7,99	1,46
8	6	11226,0	0,78	1,00	10,11	1,16
9	7	13097,0	0,85	1,09	12,33	0,95
10	8	14968,0	0,90	1,17	14,65	0,80
11	9	16839,0	0,95	1,23	17,06	0,69
12	10	18710,0	1,00	1,29	19,54	0,60
13	10,3	19330,0	1,01	1,31	20,30	0,58

По расчетным данным строим свернутую индикаторную диаграмму (рис. 1, рис. 1.1)

Рис. 1.1 Свернутая индикаторная диаграмма

По построенной индикаторной диаграмме находим среднее индикаторное давление, для чего определяем ее площадь. Площадь индикаторной диаграммы определяем путем суммирования ее составляющих площадей.

Определяем среднее индикаторное давление по формуле:

1,456 (МПа),

где F – площадь индикаторной диаграммы, F = 2004 ;

l – длина индикаторной диаграмм, l = 137,6 мм;

b – масштаб давления, b = 10 мм/МПа.

Расхождение со средним индикаторным давлением, полученным аналитическим способом составило:

Расхождение не более допустимого (3…4%).