Построение индикаторной диаграммы

1.6.1 Выбор масштабов

Индикаторная диаграмма строится для номинального режима работы двигателя на основании данных, полученных в тепловом расчете. При этом по оси ординат откладывается давление в абсолютных единицах (МПа), а по оси абсцисс – объем (л).

Определим масштаб по оси абсцисс для хода поршня, М_S, мм_х/мм_д:

Определим масштаб давления, М_р, МПа/мм:

1.6.2 Характерные линии и точки

Определим объем камеры сгорания, V_c, л:

(51)

Определим отрезок, характеризующий объем камеры сгорания, S_c, мм:

(52)

Определим отрезок, характеризующий объем камеры сгорания с учетом принятого масштаба, ОА, мм:

(53)

Определим ход поршня с учетом масштаба, АВ, мм:

(54)

Определим отрезок, эквивалентный объему цилиндра после предварительного расширения, zz^/, мм:

(55)

Определим отрезок А_r, мм:

(56)

Определим отрезок А_с, мм:

(57)

Определим отрезок А_z, мм:

(58)

Определим отрезок В_а, мм:

(59)

Определим отрезок В_b, мм:

(60)

1.6.3 Построение политроп сжатия и расширения

При построении политроп сжатия и расширения вычисляется ряд точек для промежуточных объемов (положений поршня), расположенных между V_c и V_a по уравнению политропы:

(61)

Для политропы сжатия:

(62)

(63)

,

где: р_х –давление в искомой точке процесса сжатия;

V_x – объем в искомой точке процесса сжатия;

Отношение изменяется в пределах от ε до 1.

С учетом масштаба, р_хс, мм:

(64)

Определим исходное давление, р_хс, МПа:

(65)

Остальные расчеты аналогичны. Результаты сводим в таблицу 1.

Для политропы расширения:

(66)

,

где: р_х –давление в искомой точке процесса расширения;

V_x – объем в искомой точке процесса расширения;

Отношение изменяется в пределах от 1 до δ.

С учетом масштаба, р_хс, мм:

(67)

Определим исходное давление, р_хс, МПа:

(68)

Остальные расчеты аналогичны. Результаты сводим в таблицу 1.

Таблица 1 – Построение политроп сжатия и расширения

Политропы сжатия и расширения
№ точ.	Политропа сжатия	Политропа расширения
ОХ, мм	ОВ/ОХ	рхс, мм	рхс, МПа	ОХ1, мм	ОВ/ОХ1	рхс, мм	рхс, МПа
	11,67	17,97	88,4	4,422	14,844	14,12	149,7	7,484
0a	22,67	9,25	35,8	1,792	24,5853	8,53	81,7	4,085
	33,67	6,23	20,9	1,047	34,3266	6,11	54,7	2,737
	55,67	3,77	10,6	0,528	53,8092	3,9	31,9	1,596
	77,67	2,7	6,7	0,336	73,2918	2,86		1,101
	99,67	2,1	4,8	0,239	92,7744	2,26	16,6	0,83
	121,67	1,72	3,6	0,182	112,257	1,87	13,2	0,66
	143,67	1,46	2,9	0,145	131,74	1,59	10,9	0,545
	165,67	1,27	2,4	0,12	151,222	1,39	9,2	0,462
	187,67	1,12		0,101	170,705	1,23		0,399
	209,67		1,7	0,087	190,187	1,1		0,351

1.6.4 Скругления индикаторной диаграммы

Индикаторная диаграмма действительного цикла отличается от теоретической более плавным характером изменения давления.

Скругляются следующие участки индикаторной диаграммы:

- участок в конце процесса сжатия с определением положения точки с^/, соответствующей началу фазы видимого сгорания, и точки с^//, соответствующей действительному значению давления в момент достижения поршнем ВМТ;

- участок в начале процесса расширения с определением положения точки z_д, соответствующей моменту достижения действительного максимального давления р_zд после прохождения поршнем ВМТ;

- участок в конце процесса расширения, вид которого зависит от фаз газораспределения.

Кинематика и динамика КШМ