Построение индикаторной диаграммы

⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 12Следующая ⇒

Индикаторная диаграмма должна быть построена
в координатах р – V. Существует несколько рекомендаций по-
строения индикаторной диаграммы.

Аналитический метод построений

Метод позволяет, используя схему кривошипно-шатунного меха-низма, графическим путем контролировать правильность расчетов по опре-делению сил, действующих в кривошипно-шатунном механизме (рис. 1). В этом случае рабочий объем цилиндра V _h по оси абсцисс откладывается
в миллиметрах численно равным ходу поршня (для больших значений S – в два раза меньше). Объем камеры сгорания (мм)

причем S измеряетсяв миллиметрах (мм).

Тогда полный объем (мм)

V_а = S + V_с.

Рекомендуемый масштаб давления: в 1 мм 0,02 или 0,03 МПа. По оси давлений откладывается значение р_а и проводится прямая, параллельная оси объемов. Затем наносятся характерные точки диаграммы r, а, с, z ΄, z, b.

Промежуточные точки политроп сжатия и расширения (8–10) определя-ют по уравнениям, заменив в них отношение объемов отношениями отрезков:

	для политроп сжатия;
	для политроп расширения.

Расчетные значения промежуточных точек политроп сжатия и рас-ширения заносят в табл. 3.

Таблица 3. Промежуточные значения точек политроп сжатия и расширения

Объем

V_X₁ = V_A

V_X₂

V_X₃

…

V_X = ρ·V_C

V_XN = V_C

Процесс сжатия

Процесс расширения

Рис. 1. Построение индикаторной диаграммы

После нанесения точек на диаграмму они соединяются плавными кривыми, характеризующими политропы сжатия и расширения. Линии, характеризующие процессы впуска и выпуска, проводятся условно
по возможности ближе к линии давления р₀. Расчетная диаграмма выполняется тонкими линиями. Для получения действительной ин-дикаторной диаграммы делаются округления, как это рекомендуется
в литературе.

В карбюраторных двигателях положение точки с΄ (начало скругления в конце сжатия) определяется углом опережения зажигания (по прото-типу), а положение точки с΄΄ (конец скругления) может быть определено
из выражения

Действительное давление газов в конце видимого сгорания

Скругление на индикаторной диаграмме дизеля делается
таким, чтобы был явно выражен подвод тепла при постоянном
давлении (z', z). От точки с΄΄ процесс сгорания изображается
прямой, наклоненной под углом 1…2° по углу поворота коленчатого вала. Начало скругления на выпуске (точка b΄) выполняется с мо-
мента открытия выпускного клапана (по прототипу). Точка b΄΄ располагается примерно на половине расстояния между точками b
и a.

В четырехтактном цикле дизеля точка с΄ является началом видимого сгорания и положение ее определяется по углу опережения впрыска топлива (по прототипу). Конец скругления (точка с΄΄) можно найти
из выражения:

Наклон линии скругления выполняется так, чтобы не было
слияния с вертикальной линией с z΄. Скругление на индикаторной диаграмме дизеля должно быть таким, чтобы явно был выражен
подвод тепла при постоянном давлении. Скругление на выпуске
(точка b΄) выполняется так же, как для карбюраторного двига-
теля.

На индикаторную диаграмму двигателя следует нанести
точки газораспределения и построить круговую диаграмму фаз газораспределения.

Графический метод построения

При графическом методе, по наиболее распространенному способу Брауэра, политропы сжатия и расширения строят следующим образом (рис. 2).

Из начала координат проводят луч ОС под произвольным
углом, а к оси абсцисс (для получения достаточного количества
точек на политропах) рекомендуется брать α = 15°. Далее из начала координат проводят лучи OD и ОЕ под определенными
углами β₁ и β₂ к оси ординат. Эти углы определяют из соотноше-
ний:

Политропу сжатия строят с помощью лучей ОС и ОВ.
Из точки с проводят горизонталь до пересечения с осью ординат;
из точки пересечения – линию под углом 45° к вертикали до пере-
сечения с лучом ОО, а из этой точки – вторую горизонтальную
линию, параллельную оси абсцисс. Затем из точки с проводят вертикальную линию до пересечения с лучом ОС; из точки пере-
сечения – под углом 45° к вертикали линию до пересечения с осью абсцисс, а из этой точки – вторую вертикальную линию, параллельную оси ординат, до пересечения со второй горизонтальной линией. Точка пере-сечения этих линий будет промежуточной точкой 1 политропы сжатия. Точка 2 находится аналогичным путем при выборе точки 1 за начало построения.

Политропу расширения строят с помощью лучей ОС и ОЕ, начиная
от точки z, аналогично политропе сжатия.

Для проверки правильности расчетов и построения планиметрируется индикаторная диаграмма (без учета насосных ходов) и определяется среднее индикаторное давление:

где F – площадь индикаторной диаграммы (мм²); l – длина индикаторной диаграммы (мм); μ_р – масштаб давления (МПа/мм).

Отклонение среднего индикаторного давления, определенного
по диаграмме, от расчетного не должно превышать 0,025 МПа,
т. е. порядка 3 %.

Рис. 2. Построение индикаторной диаграммы дизеля графическим методом

Скоростная характеристика

Общие сведения

Для анализа работы автомобильных и тракторных двигателей используются различные характеристики: скоростные, нагрузочные, регуляторные, регулировочные и специальные. Обычно все характери-стики получают экспериментальным путем при испытаниях двигате-
лей.

При проектировании нового двигателя отдельные характеристики (например, скоростная и нагрузочная) могут быть построены расчетным путем. В этом случае ряд параметров определяют по эмпирическим зависимостям, полученным на основании обработки большого числа опытных данных.

Скоростная характеристика показывает изменение мощности, крутящего момента, расходов топлива и других параметров от частоты вращения коленчатого вала.

В зависимости от положения органа, управляющего подачей топлива, различают внешнюю и частичные скоростные характеристики.

Скоростная характеристика, полученная при полном дросселе (бензиновый двигатель) или при положении рейки топливного насоса (дизель), соответствующем номинальной мощности, называется внеш-
ней.

Внешняя скоростная характеристика позволяет провести анализ
и дать оценку мощностных, экономических, динамических и экс-плуатационных показателей при работе двигателя с полной нагруз-
кой.

Любая скоростная характеристика двигателя, полученная при непол-ном открытии дроссельной заслонки (бензиновый двигатель) или при положении рейки топливного насоса (дизель), соответствующем частичной мощности, называется частичной скоростной характеристикой. Такие характеристики, используемые для выяснения влияния целого ряда факторов (угла опережения зажигания, состава смеси, минимально устойчивых частот вращения и т. д.) на работу двигателя при частичных нагрузках, дают возможность наметить пути улучшения его мощностных
и экономических показателей.

Дата добавления: 2020-04-25; просмотров: 351; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 3 456 7 8 9 10 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!