Расчетная таблица к построению политроп сжатия и расширения

№ точек	OX, мм	OB/OX, мм	Политропа сжатия			Политропа расширения
				Рx/Мр, мм	Рx, МПа		Рx/Мр, мм	Рx, МПа
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1
. . .
m*

^*m – количество расчетных точек.

9. Действительная диаграмма отличается от расчетной по ряду причин:

– в реальном двигателе за счет опережения зажигания (момент зажигания характеризуется точкой c′ на действительной диаграмме) или впрыска топлива рабочая смесь воспламеняется до прихода поршня в в.м.т. (момент воспламенения характеризуется точкой f) и повышает давление в конце процесса сжатия (на действительной индикаторной диаграмме конец процесса сжатия характеризуется точкой c′′);

– процесс видимого сгорания происходит при изменяющемся объеме и протекает по некоторой кривой от точки, соответствующей концу процесса сжатия на действительной диаграмме (точка c′′), до точки z_д, а не по прямой cz для бензиновых двигателей или прямым cz′ и z′z для дизеля. При построении индикаторной диаграммы бензинового двигателя точка z_д лежит на пересечении политропы расширения и изобары , а при построении диаграммы дизеля – на прямой z′z ориентировочно вблизи точки z;

– открытие выпускного клапана до прихода поршня в н.м.т. (характеризуется точкой b′ на действительной диаграмме) снижает давление в конце расширения (точка b′′, характеризующая параметры рабочего тела в конце процесса расширения на действительной диаграмме, обычно располагается между точками a и b).

Для правильного построения характерных точек действительной индикаторной диаграммы необходимо установить взаимосвязь между углом φ поворота коленчатого вала и перемещением поршня S_x. Эта связь устанавливается на основании выбора длины шатуна L_ш и отношения радиуса кривошипа R к длине шатуна λ=R/L_ш (принимается в пределах λ=0,25–0,31).

Скругление индикаторной диаграммы осуществляется на основании следующих соображений и расчетов. Фазы газораспределения необходимо устанавливать с учетом получения хорошей очистки цилиндра от отработавших газов и обеспечения дозарядки в пределах, принятых в расчете. В современных быстроходных двигателях открытие впускного клапана (на действительной индикаторной диаграмме момент открытия впускного клапана характеризуется точкой r′) происходит в среднем за 10–35º до прихода поршня в в.м.т., а закрытие (момент закрытия впускного клапана на диаграмме характеризуется точкой a′′) – через 40–85º после н.м.т. Открытие выпускного клапана происходит за 40–80º до н.м.т., а закрытие (момент закрытия выпускного клапана на диаграмме характеризуется точкой a′) – через 10–30º после в.м.т.

Угол опережения зажигания, т.е. угловой интервал от момента подачи искры до прихода поршня в в.м.т., в бензиновых двигателях принимается в пределах 15–50º. Угол опережения впрыскивания, т.е. угол, на который повернется коленчатый вал от момента начала впрыскивания топлива до прихода поршня в в.м.т., в дизелях принимается в пределах 20–30º. Продолжительность периода задержки воспламенения может быть принята в пределах 5–10º.

В соответствии с принятыми фазами газораспределения и углом опережения зажигания или впрыска (в зависимости от типа двигателя) определяют положение точек r′, a′, a′′, c′, f, b′ по формуле для перемещения поршня, мм

.

(12.8)

Для удобства построения диаграммы расчет абсцисс точек сводится в табл. 12.2.

Ордината точки c" определяется из выражений:

МПа и мм.

(12.9)

Таблица 12.2