Методика расчета рабочего цикла дизеля

Цель расчета рабочего цикла – определение основных параметров рабочего процесса дизеля.

Расчетный цикл базируется на относительно простом, но достаточно точном методе теплового расчета В.И.Гриневецкого – Е.К.Мазинга, разработанном в 1907 году в МВТУ им. Баумана, который позволяет определить расчетные значения параметров рабочего тела в характерных точках цикла, энергетические и экономические показатели работы двигателя.

Расчетный цикл представляет собой совокупность пяти последовательно протекающих процессов: наполнение, сжатие, сгорание топлива, сгорание-расширение и выпуск. Основные расчетные формулы для каждого из перечисленных процессов получаются совместным решением уравнения состояния идеального газа, уравнений баланса энергии и массы. Процесс выпуска и его влияние на процесс наполнения в рамках данного метода расчета не рассматриваются.

Расчет рабочего цикла заканчивается определением индикаторных показателей двигателя кроме мощности. Эффективные и геометрические характеристики двигателя от расчетного цикла не зависят. В этом заключается один из главных качественных недостатков метода В.И.Гриневецкого – Е.К.Мазинга, а именно, отсутствие зависимости между параметрами рабочего цикла и скоростью поршня.

Графическое изображение расчетного цикла в рабочих координатах (рис. 1.1) называется диаграммой расчетного цикла. На этой диаграмме не отображаются процессы газообмена (на диаграмме четырехтактного двигателя отсутствуют такты газообмена, а на диаграмме двухтактного двигателя - «хвостовая» часть).

Рис. 1.1. Диаграмма расчетного цикла

Обозначения на рисунке

- рабочий объем цилиндра;

- объем камеры сгорания (камеры сжатия);

- объем цилиндра в конце видимого сгорания;

- объем цилиндра в начале сжатия (в конце расширения);

- давление в цилиндре в начале сжатия;

- давление в цилиндре в конце сжатия;

- максимальное давление в цилиндре (давление сгорания);

- давление в цилиндре в конце расширения.

Для двухтактных дизелей введены следующие понятия

- потерянная доля хода поршня на процессы газообмена из-за наличия продувочных (выпускных) окон;

- потерянная часть хода поршня на процессы газообмена.

Эти же понятия можно рассматривать применительно к объему