Индикаторная расчетная диаграмма цикла

 

Полученные в результате расчета рабочего процесса двигателя параметры состояния смеси n газов в характерных точках индика­торной диаграммы а, с, z и b (рисунок 8) дают возможность построить расчет­ную или проектную диаграмму цикла.

Расчетная диаграмма отличается от теоретической только тем, что процессы расширения и сжатия в ней принимаются не адиабат­ными, а политропными с показателями n₁ и n₂.

В зависимости от размеров чертежа выбираются масштабы давле­ний и объемов. Обычно масштабы выбирают так, чтобы высота диа­граммы была больше длины в 1, 2—1, 5 раза.

Так как объемы пока неизвестны, то принимаем

,

откуда можно получить объемы V_c и V_h, выраженные в мм.

или .

Затем в координатных осях в выбранных масштабах наносят характерные точки диаграммы: а, с, z и b (для дизеля и z^' ) и при­ступают к построению политроп сжатия и расширения.

Построение политроп сжатия и расширения может быть выпол­нено аналитическим или графическим способами.

Аналитический способ основан на использовании уравнения по­литропы

.

Любая искомая точка политропы сжатия находится из выражения

,

,

где р_х и V_x — давление и объем в искомой точке рассчитываемой политропы.

Принимая значения для отношения в пределах от 1 до , можно определить соответствующие величины р_х политропы сжатия. Значения для различных р_х политропы расширения определяются аналогично из выражения

,

,

где значения для отношений объемов для дизелей берутся в пределах от 1 до δ.

Соединяя точки а и с плавной кривой, проходящей через вычис­ленные и нанесенные на поле диаграммы точки политропы сжатия, а точки z и b соответственно для политропы расширения и соединяя точку с с z и b с а прямыми линиями (при построении диаграммы дизеля прямыми линиями соединяются точки с с z', z' с z), получаем расчетную индикаторную диаграмму.

Графический способ построения политроп сжатия и расширения производится по методу Брауэра (Рисунок 8).

Из начала координат под произвольным углом α * к оси абсцисс проводится луч ОМ. Затем под определенными углами β ₁ и β ₂ к oси ординат проводятся два луча ON и ОК. Тангенсы этих углов нахо­дятся из выражений

Построение кривой политропы сжатия производится следующим путем.

Из точки с конца сжатия проводится линия, параллельная оси абсцисс, до пересечения с осью ординат, из точки пересечения проводится под углом 45° линия до пересечения с лучом ON, а из этой точки — горизонтальная линия. Затем из точки с проводится ли­ния, параллельная оси ординат, до пересечения с лучом ОМ; из точки пересечения проводится под углом 45° к вертикали линия до пересечения с осью абсцисс, а из полученной точки восстанавли­вается перпендикуляр до пересечения с ранее проведенной горизон­тальной линией. Точка пересечения этих двух линий даст новую точку политропы сжатия. Аналогичным путем находятся и другие точки политропы сжатия.

Построенная расчетная диаграмма отличается от действительной, так как реальный процесс сгорания протекает при конечных скоро­стях, и имеют место опережение зажигания и предварение выпуска. Указанные отличия в протекании процессов обусловливают плавный переход одного процесса в другой, соответственно чему производится округление диаграммы. Положение точки с' определяется углом опережения зажигания, а положение точки с" ориентировочно может быть найдено из выражения

 

Рисунок 8 – Построение действительной индикаторной диаграммы.

 

Построение кривой политропы расширения производится таким же путем как и политропы сжатия из точки z.

Действительное давление в конце видимого сгорания определяется из выражения

Положение точки z должно быть смещено вправо от линии с–z (в. м. т.) на 10÷ 15° поворота коленчатого вала.

Точка b" обычно располагается на половине расстояния между точками а и b.

Затем проводится атмосферная линия, линия впуска rа и линия выпуска br.

Как видно из чертежа, площадь действительной диаграммы (ac'z'b'b" ) будет меньше площади расчетной (aczb). Это уменьшение учитывается коэффициентом полноты диаграмм _n.

Кроме того, в действительных условиях затрачивается работа на осуществление процессов впуска и выпуска, величина которой измеряется площадью arb.

⇐ Предыдущая123456789Следующая ⇒

Поделиться: