Расчет и построение теоретической индикаторной диаграммы

Расчетную индикаторную диаграмму строят по данным расчета рабочего цикла. Эта диаграмма в дальнейшем является исходным материалом для динамического и прочностного расчета двигателя. Построение диаграммы осуществляется аналитическим способом.

Ординаты точек политропы сжатия и расширения выполняют по следующим формулам:

- для процесса сжатия ;

- для процесса расширения ;

где - отношение объемов, представляющих собою текущее значение степени сжатия.

Использование отношения в качестве переменной позволяет упростить вычисления, так как численные значения , необходимые для расчетов ординат политроп сжатия и расширения, в основном целые числа (от 1,0 до - для политропы сжатия, от до - для политропы расширения). Удобно также задавать одни и те же значения для вычисления ординат политроп сжатия и расширения. При этом две ординаты политроп сжатия и расширения соответствуют одной абсциссе, что значительно упрощает их построение.

Теоретическая индикаторная диаграмма рабочего цикла в этом случае представляется в системе координат безразмерной в направлении оси объемов. Абсолютные объемы, соответствующие значениям отношения , легко найти, умножив отношение на постоянный объем камеры сжатия:

для четырехтактных ДВС ;

для двухтактных ДВС ,

где - геометрическая степень сжатия; - доля хода поршня, потерянная на высоту окон. При прямоточно-клапанной продувке относят к продувочным окнам, а при контурной системе продувки относят к выпускным окнам.

Примеры расчета рабочего цикла с построением индикаторной диаграммы приведены в [ ].

Рис. Теоретическая индикаторная диаграмма: а – четырехтактного двигателя без наддува;

б – четырехтактного двигателя с наддувом; в – двухтактного двигателя