ПОСТРОЕНИЕ ИНДИКАТОРНоЙ ДИАГРАММЫ

При построении индикаторной диаграммы в Р-V координатах давление откладывается по оси ординат в абсолютных единицах давления (МПа), а объем надпоршневого пространства – по оси абсцисс в относительных единицах (мм) объема V_С.

Масштабы построения диаграммы рекомендуется выбирать с таким расчетом, чтобы получить ее высоту (давление), равную 1,2…1,7 основания. Основание по оси абсцисс (объем) рекомендуется принимать 100…150 мм.

Поскольку величина объема камеры сгорания неизвестна, то по оси абсцисс от точки 0 в произвольном масштабе откладывается отрезок, величина, которого принимается за условную единицу объема V_C =1. Эта точка соответствует ВМТ. Далее на оси абсцисс в принятом масштабе откладывается величина рабочего объема цилиндра: V_h=V_с(ε-1), определяется НМТ.

Из точек, соответствующих положению поршня в ВМТ и НМТ, восстанавливаем перпендикуляры, на которых в произвольном масштабе наносят значения давления в характерных точках: р_а, р_с, р_z, р^/_z, р_в, р_г.

Для дизеля на перпендикуляре, восстановленном из ВМТ, откладывается Z^/, для определения точки Z откладывают объем V_z = ρV_с, где ρ - степень предварительного расширения, определенная в тепловом расчете.

Соединив точки С и Z (для бензинового) и С-Z^/-Z (для дизеля), получают отрезки изохорических С-Z, С-Z^/ и изобарического Z^/ -Z процессов.

По оси ординат откладывают давление окружающей среды р₀ и перпендикулярно этой оси проводят линию, соответствующую отложенному давлению.

Построение политроп сжатия и расширения сводится к определению давлений для точек промежуточных объемов, значениями которых задаются V_x1, V_x2 … и т.д. Для каждого значения объема V_x величина давления равна:

для политропы сжатия - ; (1.35)

для политропы расширения - (1.36)

По характерным и нанесенным на поле диаграммы промежуточным точкам проводятся плавные кривые, являющиеся соответственно политропой сжатия а - с и политропой расширения z – в.

Скругление индикаторной диаграммы. Индикаторная диаграмма действительного цикла отличается от теоретической более плавным характером изменения давления.

В дизеле положение точки с^/, соответствующее началу видимого сгорания, определяется углом опережения впрыскивания топлива и периодом задержки воспламенения. Угол опережения впрыска топлива у автотракторных дизелей составляет 8…30⁰, а период задержки воспламенения достигает 10…15⁰ поворота коленчатого вала.

Действительное давление газов р_с^/ также больше, чем давление р_с. Точку m скругления кривой процесса сгорания при постоянном давлении z^/-z располагают на половине расстояния между точками z^/ и z.

Примем V_h=150мм, тогда:

V_c= V_h/(ɛ-1)=150/(16.3-1)=9.8мм

V_z= V_cˑ ρ=9.8ˑ1.2224=12мм

Примем 1Мпа=32.3мм, тогда:

p_a = 0.0912 Мпа = 2.9мм

p₀ = 0.1013 МПа = 3.3 мм

p _r= 0.1126 МПа = 3.6 мм

p_c = 3.9488 МПа = 127.5 мм

p_b = 0.294 МПа = 9.5 мм

p_z = 7.8972 МПа = 255мм

Для каждого значения объема V_x величина давления равна:

для политропы сжатия - ;

n₁=1.35

для политропы расширения -

n₂=1.27