Побудова індикаторної діаграми аналітичним методом

При аналітичному методі для побудови політроп стиску і розширення визначаються ряд значень тиску для об’єму, що розташовані відповідно між V_a і V_c та V_z і V_в по рівнянню політроп .

На початку побудови (рис. 4-6) на осі абсцис відкладається відрізок АВ, що відповідає робочому об’єму циліндра, а по величині рівний ходу поршня в масштабі , який в залежності від величини ходу поршня пропонується приймати 1:1; 1,5:1; 2:1.

Відрізок ОА (мм), відповідає об’єму камери згорання . Приймаємо масштаб ходу поршня , тоді:

.

Відрізок для дизелів визначається як:

.

Проводиться горизонталь, що відповідає атмосферному тиску р₀. За результатами теплового розрахунку наносяться значення тиску в характерних точках: а, с, z, , в, r. Побудова політроп стиску і розширення здійснюється аналітичним або графічним методом.

Рисунок 4 - Індикаторна діаграма бензинового двигуна побудована аналітичним методом.

Для політропи стиску

, (101)

Для політропи розширення

, (102)

де р _х, V_х – тиск та об’єм в прийнятій точці процесів стиску чи розширення;

n ₁, n ₂ – показники відповідних політроп стиску та розширення.

Для бензинових двигунів відношення змінюється в інтервалі 1-e, а для дизелів 1-d.

При аналітичному методі побудови діаграми визначення ординат розрахункових точок політроп стиску і розширення зручно виконувати використовуючи табличну форму.

У відповідності з прийнятими фазами газорозподілення і кутом випередження запалення визначають положення точок і в за формулою для переміщення поршня

, (103)

де - кут повороту колінчастого валу, що відповідає відповідним фазам газорозподілення і випередженню запалення;

- відношення радіуса кривошипа до довжини шатуна.

Вибір здійснюється при виконанні динамічного розрахунку, а при побудові індикаторної діаграми попередньо приймається в межах 0, 23…0,30.

Положення точки визначається за формулою

(104)