Построение индикаторной диаграммы

После окончания расчёта рабочего цикла двигателя приступают к построению индикаторной диаграммы. Индикаторная диаграмма строится совмещённой: теоретическая и действительная в координатных осях РV, в которой по оси ординат откладывается давление газов в цилиндре в МПа, а по оси абсцисс - полный объём цилиндра.

Размеры индикаторной диаграммы по оси абсцисс (объёмы) рекомендуется брать не менее 100…150 мм. Высота по оси ординат (давление) должна быть больше длины в 1,2…1,5 раза.

На оси абсцисс откладывают произвольный отрезок, изображающий в каком-либо масштабе объём камеры сгорания V_C, этот отрезок принимается за единицу. Затем на этой оси откладываются в принятом масштабе объёмы:

V_a= =

Масштаб давлений выбирается из следующих рекомендуемых масштабов:0,02;0,025;0,04;0,05;0,08;:0,1 МПа/мм.

В принятом масштабе давлений по оси ординат отмечают точки a,c,z,b,r соответствующие давлениям Р_a,Р_c,Р_z,Р_b,Р_r.

Через точки Р_z, Р₀ и Р_r проводят прямые, параллельные оси абсцисс. Точка а и c соединяются политропой сжатия, а точки z и b-политропой расширения. Промежуточные точки этих кривых определяются из условия, что каждому значению V_x на оси абсцисс соответствуют следующие значения давлений:

Р_x=Р_a(V_a/V_x -для политропы сжатия;

Р'_x=Р_b(V_b/V_x -для политропы расширения,

где Р_x,Р'_x-искомые давления в промежуточных точках на политропах сжатия и расширения; V_a/V_x, V_b/V_x-отношения объёмов, выраженных в единицах длины (по чертежу); n₁ и n₂-показатели политроп сжатия и расширения.

Отношение V_a/V_x изменяется в пределах 1…ε.

Vс=
ρ=	1,2	Pa=	0,095	МПа	Pc=	2,31	МПа
Vz		Pb=	0,48	МПа	Pz=	8,32	МПа
ε=	9,9	n1=	1,39
Va (равно Ов)	148,5	n2=	1,24
Масштаб	0,04	Мпа/мм		!!! ρ - степень предварительного расширения!!!
!!! При построении политроп используются строки под номерами от 1 до ε!!!
№ точек	Ох, мм	ОВ/Ох	политропа сжатия	политропа расширения
			(ОВ/Ох)^n1	Px/Mp,mm	Px, Мпа	(ОВ/Ох)^n2	P`x/Mp,mm	P`x, Мпа
		9,9	24,32576	57,77368	2,310947	17,28972	207,9853	8,31941
		4,95	9,268078	22,01168	0,880467	7,303703	87,8593	3,514372
		3,3	5,270423	12,51725	0,50069	4,411882	53,07238	2,122895
		2,475	3,531124	8,386418	0,335457	3,085307	37,11444	1,484578
		1,98	2,588215	6,14701	0,24588	2,337859	28,12309	1,124924
		1,65	2,008023	4,769055	0,190762	1,863713	22,41939	0,896776
		1,4142857	1,620202	3,84798	0,153919	1,538686	18,5095	0,74038
		1,2375	1,345353	3,195213	0,127809	1,303327	15,67827	0,627131
		1,1	1,141891	2,71199	0,10848	1,125797	13,54268	0,541707

Для построения политроп необходимо определить значения давлений в 9 точках, включая точки а и с, z и b.Результаты расчётов ординат точек политроп запишем в таблицу 3.

Таблица 3

По полученным данным строится теоретическая индикаторная диаграмма. Для получения действительной диаграммы необходимо нанести скругления на теоретическую. Приближённое скругление выполняется следующим образом.

Касание политропы сжатия линии ВМТ должно быть выше точки с примерно на 1/3 отрезка cz, а начало видимого повышения давления на линии должно находиться до ВМТ за 0,08V_h. Действительное давление в конце сгорания составляет 0,85p_z. Положение точки z^’ должно быть смещено вправо от линии cz на 10…15˚ поворота коленчатого вала по развёрнутой индикаторной диаграмме.

Точка b^’, характеризующая конец расширения в действительном рабочем цикле, обычно расположена на половине расстояния между точками а и b.