Побудова індикаторної діаграми

Вибираємо масштаби: ходу поршня – µS =0,5 мм/мм; тиску – µр = 0,03 МПа / мм; = S=АВ (по осі абсцис). АВ= 124 мм. Знаходимо приведену згідно з масштабом величину об’єму камери згоряння:

мм.

ОВ=ОА+АВ=16+ 124 =140 мм.

Визначаємо максимальну висоту індикаторної діаграми:

АZ= PZ / µр = 6,06 /0,03 = 202мм.

Відношення висоти індикаторної діаграми до її ширини у нашому випадку становить 202/140 = 1,44.

Знаходимо значення відрізків залежно від раніше визначених величин тиску в характерних точках діаграми (таблиця 6.2).

Таблиця 6.2 – Тиск (відрізки) у характерних точках індикаторної діаграми

Тиск Позначен-ня Значення, МПа Відрізок
мм
Навколишнього середовища р0 0,1 АР0 3,3
У кінці процесу впуску ра 0,088 Ва 3,0
У кінці процесу стиску рс 1,67 АС 55,7
У кінці процесу згоряння (дійсний) рZ 6,06 АZ 202,0
У кінці процесу розширення рb 0,38 ВРb 12,7
Залишкових газів рг 0,116 Аг 3,87

Для розрахунку значень координат політроп стиску і розширення скористаємось аналітичним способом.

Координати політропи стиску розраховуємо за формулою:

рхс=ра· (Va /Vx)n1 = 0,088· (Va /Vx)1,34.

Значення об’єму Va відповідає абсцисі ОВ, значення Vx – ОХ і знаходяться у межах від Vx = Vа= ОВ до Vx = Vс= ОА. Тобто, відношення Vа / Vx = ОВ / ОХ = 1…ε.

Координати політропи розширення розраховуємо за формулою, аналогічною формулі для політропи стиску:

рхр=рb· (Va /Vx)n2= 0,38· (Va /Vx)1,26.

Для зручності при розрахунках використаємо рівняння:

рхс / µр = ра / µр·(ОВ / ОХ) n1 = 0,088 / 0,03·(ОВ / ОХ)1,34= 2,93·(140/ОХ)1,34;

рхр /µр = рb /µр·(ОВ /ОХ) n2= 0,38 /0,03·(ОВ / ОХ)1,26= 12,7·(140 /ОХ)1,26.

Задаючи послідовно значення Vx= ОХ і розв’язуючи наведені рівняння, отримуємо координати точок політроп стиску і розширення (таблиця 6.3). Перша точка Vx= ОХ=15,5 відповідає об’єму камери згоряння.

Таблиця 6.3 – Дані для побудови індикаторної діаграми

№ точки ОХ, мм ОВ / ОХ Політропа стиску Політропа розширення
(ОВ/ОХ)1.34 рхс, МПа рхс/ µр. мм (ОВ/ОХ)1.26 рхр, МПа рхр / µр мм
15,50 9,03 19,08 1,67 55,91 16,01 6,06 203,3
23,33 6,00 11,03 0,97 32,33 9,56 3,64 121,4
35,00 4,00 6,41 0,56 18,78 5,74 2,19 72,85
46,67 3,00 4,36 0,38 12,77 3,99 1,52 50,70
58,33 2,40 3,23 0,28 9,47 3,01 1,15 38,27
70,00 2,00 2,53 0,22 7,42 2,40 0,91 30,42
81,67 1,71 2,06 0,18 6,03 1,97 0,75 25,05
93,33 1,50 1,72 0,15 5,05 1,67 0,64 21,17
105,0 1,33 1,47 0,13 4,31 1,44 0,55 18,25
116,7 1,20 1,28 0,11 3,74 1,26 0,48 15,98
128,3 1,09 1,12 0,10 3,29 1,12 0,43 14,17
140,0 1,00 1,00 0,088 2,93 1,00 0,38 12,7



Нижче наведено алгоритм визначення координат для побудови політроп стиску і розширення за допомогою програми в системі MathCad.

Таблиці значень ординат точок політроп стиску і розширення, отримані в програмі MathCad , наведено в таблиці 6.4.

Таблиця 6.4 – Значення ординат політроп стиску і розширення для побудови індикаторної діаграми бензинового двигуна

Отримані, за результатами розрахунку, значення тиску у відповідному масштабі наносять на діаграму: для НМТ – ра, рв; для ВМТ – рк, рс, рZ, для політроп стискування і розширення – з таблиці 6.3.

У випадку графічного додавання сил тиску газів і сил інерції (рисунок – 5.1) індикаторну діаграму по осі ординат у розгорнутому вигляді будують у масштабі µР= µр·Fn.

З’єднуючи отримані точки, будують індикаторну діаграму розрахункового циклу, яку доцільно зображувати олівцем тонкими лініями, що робить більш зручним наступне округлення діаграми.




5528049150871740.html
5528088011438439.html
    PR.RU™