1.9. Построение индикаторной диаграммы

Индикаторная диаграмма строится в левом верхнем углу чертежного листа формата А1 (рис.2.1). Диаграмма строится для одного варианта расчета, который выбирается самостоятельно. Масштаб диаграммы выбирают такой, чтобы отношение высоты диаграммы к ее ширине было близким к 1,5. Для этого по оси абсцисс от ноля откладывают отрезок равный

Через полученную точку на оси абсцисс проводят вертикальную линию – ВМТ. От нее откладывают ход поршня S и через эту точку проводят линию НМТ.

На линии ВМТ отложить в масштабе давление р_r , а на линии НМТ – давление р_а. Линию впуска получить, соединив эти точки на высоте р_а, скруглив линию вверх вблизи точки r.

Через точку р_о на оси ординат проводят линию атмосферного давления.

Линию сжатия (политропу сжатия) а – с получить соединяя эти точки через промежуточные точки, полученные по формуле

Для политропы сжатия ac

.

Для политропы расширения bz

,

где S_х – текущее значение хода поршня (S_х1= S_с , S_х2= S_с+5 мм , S_х3= S_с+10 мм , S_х4= S_с+15 мм , и далее с шагом 15 мм до S_хn= S_с+S).

р_х - давление соответствующее этому ходу поршня

S

Полученные линии политроп а-с, b-z скругляются в районах точек b, c, z, как показано на рисунках.

Площадь L_i, пропорциональна среднему эффективному давлению p_me.

1.10. Построение круга Брикса

И ндикаторная диаграмма является источником исходных данных для динамического расчета – с нее снимают давление в цилиндре для каждого из обозначенных на рисунке градусов поворота коленчатого вала. Перейти к зависимости давления от угла поворота позволяет круг Брикса.

Порядок его построения. Ниже и параллельно индикаторной диаграмме откладывается ход поршня S. Начало этой линии определяется точкой r, конец – точкой а. Полученная линия делится пополам и из ее центра циркулем очерчивается полукруг радиусом R=S/2.

Определяется поправка Брикса:

ОО¹ = R/2  = R/L R = S/2 L – длина шатуна

Из вновь полученного центра О¹ транспортиром откладываются углы от 0 до 180⁰ через 10⁰ и из центра О¹ проводятся линии до пересечения с полукругом. Возле каждого пересечения линий с полукругом проставляются четыре значения углов поворота коленчатого вала. Круг Брикса учитывает непропорциональность хода поршня и угла поворота коленчатого вала. Так, если мысленно двигать поршень от ВМТ к НМТ (вправо), то при нахождении его в точке О поршень прошел половину своего хода, а коленвал повернулся на 78⁰. Когда же коленвал повернется на 90⁰, то поршень пройдет больше половины своего хода на величину поправки Брикса.

Таким образом, поправка Брикса позволяет точно определить положение поршня в зависимости от угла поворота коленчатого вала и дает возможность достаточно точно определить давление внутри цилиндра при любом угле поворота коленчатого вала.

1.11. Построение скоростной характеристики

С достаточной степенью точности внешнюю скоростную характеристику можно построить по результатам теплового расчета

, кВт

где Р_е и n_p – номинальные мощность и частота (по заданию);

Р_ех и n_х – текущие значения мощности и частоты (n_х принимаются последовательно 600, 900, 1200…… n_p). Значения а, b, c принимаются

Тип дизеля	а	b	c	а1	b1
С неразделенными камерами сгорания	0,87	1,13	1	1,55	1,55
С предкамерой	0,6	1,4	1	1,55	1,55
С вихревой камерой	0,7	1,3	1	1,55	1,55
Бензиновые	1	1	1	1,2	1,2

Меняя значения n_х получим несколько точек Р_ех по которым строится кривая мощности

Точки кривой крутящего момента определяют по формуле

, Нм

Удельный эффективный расход топлива в соответствующих точках скоростной характеристики

, г/кВт ч

Часовой расход топлива

, кг/ч

Кривые на графике должны иметь форму и расположение относительно одна другой, близкие к классической форме скоростной характеристике.

Данные расчетов сводятся в таблицу

показатель	размерность	Частота
		600	900	1200	1500	1800	2000
Рех	кВт
Тх
bex
Bx