6. Индикаторная диаграммадвигателя

Индикаторная диаграмма проектируемого двигателя строится на листе мил- лиметровки и показана на схеме размещения диаграмм и графиков (см. приложе- ние). Соотношение высоты индикаторной диаграммы к ее ширине должно быть примерно 3:2. Диаграмма строится в координатах Р и V.

Давление газов откладывается по линии ординат, масштаб которого выби- рается в пределах 0,150,3 МПа в 10 мм, для объемов откладываемых по линии абсцисс, примерно 10 мм 0,05 V_a, т.е. ширина диаграммы должна соответствовать полному объему цилиндра.

На осях координат (Р и V) следует отложить значения давлений(Р₀;P_a; P_r;P_c; P_z;P_b),значения объемовV_c, V_h, V_a,кроме того, для дизельного двигателя – объем.

V_z= р_z^.V_с

Схемы построения точек давления и объемов для карбюраторного и дизель- ного двигателей показаны на рис. 1 и 2.

Для построения линий давления сжатия и расширения необходимо по соот- ветствующим углам поворота коленчатого вала найти определенные значения

объема цилиндра, а, зная их, определить величины давления по уравнениям по- литропы.

n1,41^100; n =1,271,35.

h

Остановимся на аналитическом способе. Определение объема цилиндра и величин производим через каждые 10° поворота коленчатого вала в следующей последовательности, предварительно подготовив нижеприведенную таблицу 3; где Vh_x- текущее значение рабочего объема цилиндра;

V_x- текущее значение полного объема цилиндра;

S_х- перемещение поршня.

_x- текущее значение степени сжатия.

Перемещение поршня (М) в зависимости от угла поворота коленчатого вала определяется по выражению:

Sr^(1cos)^(1cos 2)^

x _

₄ _

VR^sin^sin2^

x  ₂ 

 

i_x²R_coscos2_

где r - радиус кривошипа в метрах.

Значение множителя, заключенного в квадратные скобки, в зависимостиот

и, представлены в таблице 9 приложения. Значения этого выражения при сжа- тии берутся от 90 до 360°, а при расширении от 0 до 180°.

Текущие значения рабочего и полного объемов цилиндра (л) определяются по выражению: Vh_x= Sx^.Fn^.10^-3; V_x= Vh_x+ V_c.

Тогда текущее значение степени сжатия будет равно_x= V_a/ V_x:

Схема кривошипно-шатунного механизма и условные обозначения.

Определение промежуточных значений давлений газов в процессе сжатия и расширения производится по следующим зависимостям:

Р Р

n

1

^V_a^

^V2

n

Р P ^b

^{сж а ;}

^Vc

расш b^{ } _.

^Vx

Для дизельных двигателей – при определении давлений процесса расшире- ния величиных не должна превышать значения степени последующего расши- рения.

После заполнения таблицы 3 на основании полученных данных строится индикаторная диаграмма, которая путем дальнейшего округления приобретает вид (см. рис. 3 и 4).

Таблица 3

Процесс сжатия								Процесс расши-рения
α0	Srcos)   x 1   4(1cos2)	Vhx, л	Vx=Vhx+Vc	x= Va/Vx	xn1	Рсж, МПа	Sx, л		0	xn2	Ррасш,МПа
180 190 200									540 530 520
210 220 230									510 500 490
240 250 260									480 470 460
270 280 290									450 440 430
300 310 320									420 410 400
330 340 350 360									390 380 370 360

Рис.1 Рис.2

Рис.3 Рис.4

При построении следует руководствоваться следующими соотношениями для карбюраторных двигателей:

P_z’ = 0,85P_z; P_c’ = 1,3 P_c

Для всех типов двигателей:

P_c’(P_a+ P_в) / 2.

Начало округления диаграммы близ верхней мертвой точки производится с учетом угла опережения зажигания илиподачитоплива, близ нижнеймертвой

точки – с учетом угла опережения открытия выхлопного клапана двигателей про- тотипов.