Построение индикаторной диаграммы двигателя

Индикаторная диаграмма строится в координатах Р - V по рассчитанным основным параметрам в характерных точках а, с, z΄, z, b и r рабочего цикла (рис. 2).

Для построения диаграммы рекомендуются масштабы:

по оси давлений Р: 1, МПа = 20.................. 30 мм _;

по оси объёмов V: 0,1, л = 10...................... 20 мм.

В выбранных масштабах по расчётным параметрам (давление и объём) наносятся характерные точки цикла: а, с, z, b и r.

Проводится горизонтальная линия, соответствующая атмосферному давлению Р_о.
Построение политропы: сжатия (линия а - с) и расширения (линия z - b) осуществляется
по промежуточным точкам, координаты которых при задаваемом объёме V_x находятся по
уравнениям политроп:

Далее вносим скругления индикаторной диаграммы с учётом следующих особенностей:

изобару расширения рабочего тела (Pz' = Pz) строим с учётом степени предварительного расширения

Рис. 2. Индикаторная диаграмма

а) полная индикаторная диаграмма дизельного двигателя;

б) фрагмент скругления индикаторной диаграммы.

Скругление изобары приближает расчётную диаграмму к действительной. С такой же целью вследствие опережения впрыскивания топлива и открытия выпускного клапана необходимо исправить расчётную диаграмму на участках вблизи точек с и b. Для этого ниже оси абсцисс проводим горизонтальную прямую, равную ходу поршня S (или V_h). На этой линии, как на диаметре, строим полуокружность радиусом R=S/2 с центром о΄ От точки о΄ вправо откладываем отрезок о΄ - о΄΄ = 0,27∙S/2, где 0,27 - конструктивный параметр, характеризующий соотношение между радиусом кривошипа и длиной шатуна кривошипно-шатунного механизма.

Из точки о΄΄ проводим лучи под углами (угол опережения открытия выпускных клапанов для дизелей) и (угол опережения впрыскивания топлива) до пересечения с полуокружностью. Далее из точек пересечения лучей с полусферой проводим вертикальные линии до пересечения с кривыми расширения (т. b΄) и сжатия (т. f).

Точку с' находим из условия:

Литература.

1.Теплотехника. Учебник для вузов, под редакцией д.т.н. А.М.Архарова, д.т.н. В.Н.Афанасьева. М., изд. МГТУ им. Баумана, 2004 г. - 711 с.

2. Теплотехника: Учебник для вузов / А.П.Баскаков, Б.В.Берг, О.К.Витт и др.; под ред. А.П.Баскакова - М.: Энергоиздат, 1982 - 264 с: ил.

3.Бальян С.В. Техническая термодинамика и тепловые двигатели. Учебное пособие для студентов неэнергетических специальностей втузов. Изд. 2-е, перераб. и доп.Л.,«Машиностроение»,1973. - 304 с.

4. Двигатели внутреннего сгорания, В 3 кн. Кн. 1 Теория рабочих процессов: Учеб./ Луканин В.М., Морозов К.А., Хачиян А.С. и др.; под ред. В.Н.Луканина - М.: Высшая школа, 1995. - 368 с: ил.

5. Двигатели внутреннего сгорания: Теория поршневых и комбинированных двигателей, Учебник для втузов по специальности «Двигатели внутреннего сгорания» / Д.Н.Вырубов, Н.А.Иващенко, В.И.Ивин и др.; под ред. А.С.Орлина, М.Г.Круглова. - 4-е изд. перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1983. - 372с: ил.

РАСЧЕТ ЦИКЛА ТЕПЛОВОГО ДВИГАТЕЛЯ

Методические указания и задания к курсовой работе

по дисциплинам «Термодинамика» и «Теплотехника»

для студентов всех специальностей

Составители: Кузнецов Б.Ф., Тарантов Г.Д.

Технический редактор Комарова Г.В.

Подписано в печать 26.10.07

Физ. печ.л. 1,25 Усл.печ.л. 1,16 Уч.-изд.л. 1,09

Редакционно-издательский центр ТГТУ

170026, г. Тверь, наб. А.Никитина, 22