1. Индикаторные показатели рабочего цикла двигателя

Индикаторная работа и среднее индикаторное давление. В течение рабочего цикла газы совершают работу в цилиндре двигателя. Как известно из курса термодинамики, площадь диаграммы цикла в системе координат р – V пропорциональна работе газов за один рабочий цикл.

Работа, совершаемая газами в цилиндре двигателя в течение одного ра-бочего цикла и определяемая величиной положительной площади индикатор-ной диаграммы в «р – V»-координатах, называется индикаторной работой цик-ла. Обозначим её L_i. Очевидно, что площадь диаграммы определяется величи-ной давления газов и рабочего объёма цилиндра.

	Для целей
	сравнения особый
	интерес представля-
	ет индикаторная ра-
	бота, приходящаяся
	на единицу рабочего
	объёма цилиндра.
	Эта удельная работа
	различна для разных
	двигателей, а также
	для одного и того же
	двигателя при его
	работе на разных
	режимах. Для срав-
	нения и анализа
	удельной работы
	циклов введено по-
Рис. 1. 6. Действительная и условная индикаторные диа	нятие среднего ин-
граммы рабочего цикла двигателя	дикаторного давле-
	ния.

48

Приведём вначале геометрическое толкование понятия среднего индикаторного давления. Для этого воспользуемся индикаторной «p – v» диаграммой рабочего цикла.

Величина площади индикаторной диаграммы (рис. 1. 6) пропорциональна индикаторной работе цикла L_i. Давление газов в цилиндре двигателя вслед-ствие перемещения поршня и процессов сообщения рабочему телу теплоты не-прерывно изменяется в течение цикла.

Представим себе такой условный цикл, в котором в процессе расширения давление газов остаётся неизменным, а величина индикаторной работы равна индикаторной работе действительного цикла. Очевидно, индикаторная диаграмма этого условного цикла должна иметь вид прямоугольника с площадью, равной по величине площади индикаторной диаграммы действительного цикла. Построим на линии атмосферного давления р₀ прямоугольник с основа-нием, равным величине рабочего объёма цилиндра V_h. Высоту прямоугольника получим, соблюдая условие равенства индикаторных работ L_i двух рассматри-ваемых циклов, то есть, равенства величин площадей их диаграмм. Величина давления, соответствующая высоте построенного названным способом прямо-угольника, называется средним индикаторным давлением и обозначается р_i.

Таким образом, средним индикаторным давлением называется вели-

чина условного, постоянного по величине, избыточного давления, которое, действуя на поршень в течение такта расширения, совершает работу, равную индикаторной работе цикла. То есть

Li =pi ⋅Vh.

(1. 5)

Отсюда среднее индикаторное давление определяется отношением индикаторной работы цикла к рабочему объёму цилиндра:

pi = Li Vh .

(1. 6)

Полученная формула (1. 2) показывает, что среднее индикаторное давление можно также рассматривать как индикаторную работу, приходящуюся на один кубический метр рабочего объёма цилиндра в течение одного рабочего цикла (Н^.м/м³). Чаще всего p_i измеряют в МН/м² (МПа).

Таким образом, среднее индикаторное давление представляет собой показатель, характеризующий удельную индикаторную работу цикла двигателя. Именно по этой причине этот показатель используется для сравнительной оценки различных двигателей при работе их на режимах полных нагрузок, а также для оценки одного и того же двигателя при его работе на различных режимах.