Побудова індикаторної діаграми робочогшо циклу ДВЗ

Індикаторна діаграма (ІД) - це графічне зображення залежності величини тиску газів у циліндрі двигуна від переміщення поршня (координати “ Р - S ”) за робочий цикл, яка представлена на рисунку 1, будується з використанням результатів розрахунків параметрів робочого циклу, які були одержані при виконанні лабораторно - практичної роботи №1 і зведенні в таблицю 2.

Діаграму необхідно будувати на листі міліметрового паперу формату А4, щоб полегшити побудову; допускається виконувати на розвернутому листі із двох сторінок зошита у клітинку, з масштабом по осі абсцис (переміщення поршня) М_S = 1 мм / мм і масштабом по осі ординат (тиск газів) М_Р = 0,05…0,10 МПа / мм так, щоб одержати діаграму з висотою, рівною 1,2…1,7 її основи. Для побудови індикаторної діаграми за даними табл. 1 приймаємо по шкалі переміщення поршня М_S = 1 мм / мм і по шкалі тиску газів в циліндрі М_Р = 0,05 МПа / мм.

Спочатку проводять осі координат з таким розрахунком, щоб нижче осі абсцис залишалось вільне місце для побудови полуокружності діаметром, рівним ходу поршня S, дивись рисунок 1, далі на осі наносять шкали величин в вибраному масштабі, ураховуючи максимальним значенням P і S. Потім на осі S відкладають з початку координат (точка 0) значення S_C; S_Z; S_a і додаткові положення поршня S₁; S₂; S₃, які приймаються для полегшення побудови кривих ліній: політропи тиску і політропи розширення, для прикладу, в розрахунку приймаємо S₁ = 20 мм; S₂ = 40 мм; S₃ = 80 мм.

Потім на осі S через точки відповідним значенням S_C; і S_a проводять відрізки прямих, паралельних осі 0Р, які відповідають положенням поршня у ВМТ і НМТ відповідно. Потім на цих відрізках відкладають точки відповідно зиченням Р_а; Р_С на відрізку РМТ; Р_Z i P_r на відрізку НМТ. Точку “z” знаходять на перехресті перпендикулярів до осі 0S у значенні S_Z і до осі 0Р у значенні Р_Z. Далі з’єднують відрізками прямих точки “а” і “b”, “c” i “z”, “z^I” i “z” (рис. 1).

Для побудови кривих тиску і розширення необхідно побудувати 3…4 проміжні точки між точками “а” – “с” і “z^I” – “b”. Для цього треба користуватися вираженнями:

для політропи тиску , МПа;

для політропи розширення , МПа,

де S_X – свавільно вибране значення переміщення поршня міжду ВМТ і НМТ, мм;

р_Х і р^І_Х - тиск газів у циліндрі на тактах стиску і розширення відповідно для прийнятого значення S_X.

Для прикладу, що використовується, проведемо відповідний розрахунок:

; ;

; ;

; ;

Для проведеного розрахунку приймаємо показники політропи відповідно n₁=1,4; n₂=1,2, якіотримані із додатку Б теперішніх методичних вказівок.

Далі розрахуємо для прикладу значення тиску Р, які будемо відкладати на лінії паралельній осі 0Р відповідно з рахунком масштабу і ті, які проходять через відповідні точки на осі 0S:

точка ВМТ (S_C) = 8 мм P_C = 4,56 / M_P =4,56 / 0,05 = 91,2 мм;

P^I_Z =6,84 / M_P =6,84 / 0,05 = 136,8 мм;

- S_Z = 13 мм P_Z = P^I_Z =6,84 / M_P =4,56 / 0,05 = 136,8 мм;

- S₁ = 20 мм P₁ = 1,21 / M_P = 1,21 / 0,05 = 24,2 мм;

P^І₁ = 3,896 / M_P = 3,896 / 0,05 = 77,9 мм;

- S₂ = 40 мм P₂ = 0,46 / M_P = 0,46 / 0,05 = 9,2 мм;

P^І₂ = 1,696 / M_P = 1,696 / 0,05 = 33,9 мм;

- S₃ = 80 мм P₃ = 0,158 / M_P = 0,158 / 0,05 = 3,2 мм;

P^І₃ = 0,738 / M_P = 0,738 / 0,05 = 14,8 мм;

- S_a = 128 мм P_а = 0,09 / M_P = 0,09 / 0,05 = 1,8 мм;

Р_b = 0,42 / M_P = 0,42 / 0,05 = 8,4 мм;

Всі побудовані точки плавно з’єднуються між собою вгнутими кривими і утворюють політропи стиску і розширення. Потім побудовану теоретичну індикаторну діаграму заданого двигуна округляють у районі точок “ Z^I ” і “Z” (рисунок 1).

Для виконання розділу 4 курсової роботи “Динамічний розрахунок двигуна необхідно під діаграмою побудувати полу окружність з необхідними кутами обертання кривошипа від 0 до 720⁰, порядок будови дивись у розділі цієї роботи.

Дата добавления: 2014-10-23