Расчет и построение индикаторной диаграммы

На основе полученных результатов теплового расчета необходимо построить индикаторную диаграмму двигателя.

В координатах по оси абсцисс (ось ) откладывается объем , который графически рекомендуется принимать для двигателей с искровым зажиганием = 20 мм, для дизелей = 10 мм.

Полный объем откладывается по оси абсцисс от начала координат. Через концы отрезков и проводим вертикальные линии, характеризующие верхнее и нижнее положение поршня (ВМТ и НМТ).

Только для дизеля необходимо найти объем, при котором заканчивается сгорание . Здесь – степень предварительного расширения (берется из теплового расчета).

Масштаб давлений рекомендуется принимать в следующих пределах:

– для двигателей с искровым зажиганием = 0, 02…0, 03 ;

– для дизелей = 0, 03…0, 04 .

В соответствии с принятым масштабом размечается ось ординат, и проводится линия атмосферного давления , и наносятся точки , , , , . Так как в принятом масштабе величины , , близки друг к другу, допускается условно откладывать и на 1 – 1, 5 мм соответственно ниже и выше линии атмосферного давления .

Для построения линии политропы сжатия определяются давления в нескольких промежуточных точках , , и т.д., расположенных между крайними точками и :

; ; , и т.д.

Масштабные значения этих объемов откладываются по оси абсцисс от начала координат, и через концы отрезков проводятся тонкие вертикальные линии, на которых откладываются соответствующие значения давлений:

; ; и т.д.

Найденные точки, а также точки и соединяем лекальной кривой, получая политропу сжатия.

Для построения политропы расширения нужно определить давления в промежуточных точках, расположенных между крайними точками и для тех же объемов , , и т.д.

Эти давления определяются из уравнения политропы расширения:

; ; и т.д.

Найденные точки , , и т.д., а так же крайние точки и соединяем лекальной кривой, получая политропу расширения (рис. 1).

Полученную теоретическую индикаторную диаграмму следует скруглить в точках , , .

Положение точки в двигателях с искровым зажиганием зависит от угла опережения зажигания, а в дизелях – от угла опережения впрыска. Положение точки ориентировочно определяется по выражению . Расстояние точки от оси ординат определяется жесткостью работы двигателя и находится в пределах 10⁰…15⁰ поворота кривошипа от ВМТ. Положение точки определяет угол предварительного выпуска, а точку обычно располагают между точками и .

Рис.1. Индикаторные диаграммы цикла карбюраторного двигателя (а) и цикла дизеля (б)