Индикаторная диаграмма в координатах P – V

Выбор масштабов осей.

- Масштабный коэффициент по объему: Индикаторная диаграмма в координатах P – V - student2.ru мм хода/мм.

- Масштабный коэффициент по давлению: Индикаторная диаграмма в координатах P – V - student2.ru МПа/мм.

В начале построения по оси абсцисс откладывается отрезок АВ, соответствующий рабочему объему цилиндра. Отрезок ОА соответствует объему камеры сгорания:

Индикаторная диаграмма в координатах P – V - student2.ru мм,

где Индикаторная диаграмма в координатах P – V - student2.ru мм – рабочий ход поршня.

Тогда отрезок Индикаторная диаграмма в координатах P – V - student2.ru :

Индикаторная диаграмма в координатах P – V - student2.ru мм.

Построение линий сжатия и расширения осуществляется аналитическим методом, при котором вычисляется ряд промежуточных объемов, расположенных между Индикаторная диаграмма в координатах P – V - student2.ru и Индикаторная диаграмма в координатах P – V - student2.ru и между Индикаторная диаграмма в координатах P – V - student2.ru и Индикаторная диаграмма в координатах P – V - student2.ru по уравнению политропы.

Для политропы сжатия:

Индикаторная диаграмма в координатах P – V - student2.ru ,

где Индикаторная диаграмма в координатах P – V - student2.ru и Индикаторная диаграмма в координатах P – V - student2.ru - давление и объем в искомой точке диаграммы; Индикаторная диаграмма в координатах P – V - student2.ru - изменяется в

пределах от 1 до Индикаторная диаграмма в координатах P – V - student2.ru .

Аналогично для политропы расширения:

Индикаторная диаграмма в координатах P – V - student2.ru ,

где отношение Индикаторная диаграмма в координатах P – V - student2.ru меняется от 1 до Индикаторная диаграмма в координатах P – V - student2.ru , так как для дизелей линия расширения начинается с точки Индикаторная диаграмма в координатах P – V - student2.ru .

Результаты вычислений сведем в таблицу 2.1 для сжатия и в таблицу 2.2 для расширения.

Таблица 2.1 - Расчет точек политропы сжатия

Индикаторная диаграмма в координатах P – V - student2.ru Индикаторная диаграмма в координатах P – V - student2.ru , МПа Индикаторная диаграмма в координатах P – V - student2.ru , мм
0,187 120,00
0,472 60,00
0,812 40,00
1,193 30,00
1,608 24,00
2,052 20,00
2,522 17,14
3,015 15,00
3,529 13,33
4,063 12,00
4,615 10,91
5,185 10,00
5,770 9,23
6,371 8,57
6,987 8,00
8,960 7,50
9,717 7,06

Таблица 2.2 - Расчет точек политропы расширения

Индикаторная диаграмма в координатах P – V - student2.ru Индикаторная диаграмма в координатах P – V - student2.ru , МПа Индикаторная диаграмма в координатах P – V - student2.ru , мм
9,467 14,00
8,300 15,56
7,164 17,50
6,064 20,00
5,002 23,33
3,983 28,00
3,014 35,00
2,104 46,67
1,268 70,00
0,534 140,00

Индикаторная диаграмма в координатах P – V - student2.ru

Развернутая индикаторная диаграмма в координатах

P – φ.

Для построения развернутой индикаторной диаграммы в координатах Индикаторная диаграмма в координатах P – V - student2.ru воспользуемся уравнениями политроп сжатия и расширения, которые приведены выше. Значения Индикаторная диаграмма в координатах P – V - student2.ru зависят от угла поворота коленчатого вала и находятся из выражения:

Индикаторная диаграмма в координатах P – V - student2.ru ,

где Индикаторная диаграмма в координатах P – V - student2.ru - радиус кривошипа, Индикаторная диаграмма в координатах P – V - student2.ru мм; Индикаторная диаграмма в координатах P – V - student2.ru - кинематическая постоянная кривошипно-шатунного механизма, Индикаторная диаграмма в координатах P – V - student2.ru .

Величина угла Индикаторная диаграмма в координатах P – V - student2.ru меняется в пределах от 180º до 540º, что соответствует фазам сжатия и расширения.

Масштабные коэффициенты:

- по давлению Индикаторная диаграмма в координатах P – V - student2.ru МПа/мм;

- по углу поворота Индикаторная диаграмма в координатах P – V - student2.ru град/мм.

Результаты расчета представлены в табл. 2.3.

Таблица 2.3. Результаты расчета

угол Px
0,0744
0,0764
0,0831
0,0967
0,123
0,1752
0,2898
0,5772
1,33
2,1826
1,33
0,5772
0,2898
0,1648
0,1152
0,0905
0,0776
0,0878
0,0854

Индикаторная диаграмма в координатах P – V - student2.ru

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Для более качественного анализа положительных и отрицательных качеств прототипа, сравним его с аналогами. Также приведем основные параметры разрабатываемого прототипа. Анализируя приведенные в таблице данные, видно, что и проектируемый двигатель, и базовая модель 740.10 значительно уступают зарубежным аналогам по всем параметрам. Такая высокая мощность зарубежных двигателей объясняется гораздо более высоким значением среднего эффективного давления, то есть доля полезной работы, снимаемой с того же рабочего объема выше. Значение среднего эффективного давления характеризует также уровень технического совершенства двигателя.

Наши рекомендации