Построение индикаторных диаграмм

Построение свернутой и развернутой индикаторных диаграмм производится на листе формата А1.

Построение свернутой индикаторной диаграммы ДВС производится по данным теплового расчета. Диаграмму необходимо строить в прямоугольных координатах Р-S, где Р – давление, а S – ход поршня. Высота диаграммы должна быть в 1,5...2,0 раза больше ее основания. Для построения рекомендуются следующие масштабы.

Масштабы давления – ось У:

- при P_z£5МПа m_р=0,025МПа/мм, при P_z³5МПа m_р=0,04МПа/мм, (размер по чертежу 200…250 мм).

Масштабы перемещения поршня – ось Х:

- при S£80мм m_S=0,5 мм хода S/мм чертежа, при S³80мм m_S=1 мм хода S/мм чертежа, (размер по чертежу 100...150 мм).

От начала координат в масштабе m_S по оси абсцисс откладывают значения приведенной высоты камеры сжатия S_с и хода поршня S (размер по чертежу 100...150 мм). При этом

S_с=S/(e-1)´m_S.

Абсцисса точки Z на индикаторной диаграмме дизеля определяется по уравнению , где r=S/D.

По оси ординат в масштабе m_р откладываются величины давлений в характерных точках а, с, z¢, z, b, r диаграммы, а также значение Р_о=0,1 МПа.

Построение линий политроп сжатия и расширения осуществляется по промежуточным точкам (8...10 значений). От начала координат откладываем промежуточные значения перемещений S_x, например, S₁=10 мм, S₂=20 мм, S₃=30 мм и т.д. В этих точках считаем соответствующие значения давлений Р_х, то есть Р₁, Р₂, Р₃ и т.д., вначале для политропы сжатия по выражению

,

а затем для политропы расширения по выражению

.

При этом значения S_с и S везде постоянны, меняется только S_x.

В правой верхней части листа нужно построить стандартную диаграмму фаз газораспределения для заданного двигателя. Углы начала открытия и закрытия клапанов – есть крайние точки, от которых линии можно скруглить. Отношение радиуса кривошипа к длине шатуна l следует взять из технической характеристики двигателя.

Для перестроения индикаторной диаграммы в развернутом виде графоаналитическим методом под ней строят полуокружность радиусом R, помня, что S=2R. Затем полуокружность делят на дуги через углы 20^о и точки соединяют радиусами с центром полуокружности. Нужно помнить, что цикл равен 720^о, то есть четыре полуоборота, в каждой точке будет четыре значения угла поворота кривошипа. Затем центр полуокружности смещают вправо на величину (поправка Брикса). Из нового центра проводят лучи, параллельные ранее проведенным радиусам до пересечения с полуокружностью, получают новые точки. Из новых точек на окружности проводят вертикальные линии вверх до их пересечения с линиями на свернутой индикаторной диаграмме. Точки пересечения дают значения Р_газов при этих углах поворота кривошипа (Р_газов=Р_о+DР_газов).

Линию Р_о свернутой диаграммы продолжают вправо, обозначая на ней значения углов поворота кривошипа от 0^о до 720^о, в масштабе 1мм=2^о, также через 20^о. Со свернутой диаграммы берут значения DР_газов (МПа) при каждом угле и откладывают их от линии Р_о на развертке. Полученные точки соединяют плавной кривой.