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.

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.