1.8. Индикаторные параметры рабочего цикла

1.8.1. Для бензинового и газового двигателя, работающего по циклу V = const, теоретическое индикаторное давление (индикаторная работа, совершаемая в единице рабочего объема), равно:

МПа.

1.8.2. Для дизельного двигателя, работающего по смешанному циклу, теоретическое среднее индикаторное давление равно:

МПа.

Действительное среднее индикаторное давление всех типов ДВС

,

где 0,92 ≤≤ 0,97, здесь- коэффициент, учитывающий «скругление» индикаторной диаграммы.

1.8.3. Рассчитываем индикаторную мощность и индикаторный крутящий момент двигателя: кВт;

, л

, Нм

Значения D (м), S (м), i, n (об/мин), – заданы. Для четырехтактных двигателей коэффициент тактности τ=4.

1.8.4. Определяем индикаторный КПД и удельный индикаторный расход топлива:

, г/кВтч

Здесь P_i в МПа, H_н в МДж, η_ν из п.1.3.5.

Для безнаддувной ДВС заменить на.

1.9. Эффективные параметры рабочего цикла

1.9.1. Рассчитываем среднее давление механических потерь (работа, затрачиваемая на трение и привод вспомогательных агрегатов, приходящая на единицу рабочего объема): МПа, гдеА_м и В_м- коэффициенты (таблица 3), зависящие от числа цилиндров и от отношения хода поршня к диаметру цилиндра и типа камеры сгорания;

- средняя скорость поршня, м/с.

1.9.2. Рассчитываем среднее эффективное давление (эффективную работу, снимаемую с единицы рабочего объема): .

1.9.3. Рассчитываем механический кпд:

Его величина составляет: для бензиновых ДВС h_м = 0,70…0,85, для дизельных ДВС с наддувом h_м=0,80…0,90, без наддува h_м=0,70…0,82.

Таблица 3 – Значения коэффициентов А_м и В_м

Тип двигателя	Ам	Вм
Карбюраторный > 1, i ≤ 6	0,049	0,0152
Карбюраторный < 1, i = 8	0,039	0,0132
Карбюраторный ≤ 1, i ≤ 6	0,034	0,0113
Четырехтактный дизель с неразделенными камерами	0,089	0,0118
Предкамерный дизель	0,103	0,0153
Дизель с вихревыми камерами	0,089	0,0135

1.9.4. Определяем эффективную мощность: кВт.

1.9.5. Определяем эффективный кпд: ; он составляет для дизелейh_е .= 0,35…0,40, для двигателей с искровым зажиганием h_е = 0,18…0,30.

1.9.6. Определяем эффективный удельный расход топлива:

, г/кВтч;

для бензиновых ДВС g_е=300…370 г/кВтч,

для дизелей g_е=190…240 г/кВтч.

1.9.7. Эффективный крутящий момент: , Нм.

Здесь п_ном подставляется в об/мин.

1.9.8. Расход топлива: , кг/час.

1.9.9. Литровая мощность: , кВт/дм³.

1.10. Построение индикаторных диаграмм в координатах (р-V)

После определения параметров рабочего тела в характерных точках цикла строится теоретическая индикаторная диаграмма в координатах р—V. На оси абсцисс (рисунки 1,2,3) откладывается произвольный отрезок, изображающий в каком-либо масштабе объем камеры сжатия V_c; этот отрезок принимается за единицу. Далее откладываются в принятом масштабе объемы:

и

Выбрав масштаб давления, на оси ординат откладывают величины р_o, p_a, p_z, p_в и р_r. Обычно масштаб давлений выбирают так, чтобы высота диаграммы была больше длины в 1,2…1,5 раза. Можно рекомендовать масштаб объема из следующих соображений: абсолютное значение объема камеры сгорания принять за единицу: 10 мм – для индикаторной диаграммы дизеля, 20 мм - для индикаторной диаграммы бензинового и газового двигателя. Через точки z^/ и z, r, a проводят прямые, параллельные оси абсцисс. Точки с и z^/, в и а соединяют прямыми, параллельными оси ординат. Точка а и с соединяются линией процесса политропы сжатия, а точки z и в - линией процесса политропы расширения. Построение линий процессов политропного сжатия и расширения может быть выполнено аналитическим или графическим методом.

Рассмотрим аналитический метод (рисунок 2).

Для построения линий процессов политропного сжатия а – с и расширения z — в необходимо определить давление в нескольких промежуточных точках между а и с, z и в. Для этого необходимо задаться несколькими промежуточными значениями объема в интервале рабочего хода поршня, например, и т. д.

Рисунок 1 – Индикаторная диаграмма четырехтактного дизеля	Рисунок 2 – Аналитический метод построения индикаторной диаграммы четырехтактного дизеля.
Рисунок 3 - Индикаторная диаграмма бензинового двигателя		Тогда давления для этих значений объемов составляют: для процесса политропного сжатия ; ; ,

а для процесса политропного расширения ; ; .

Через точки а, с и полученные промежуточные точки х₁, х₂, х₃ и т.д. проводят (с помощью лекала) плавную кривую – политропу сжатия. Через точки в, z и полученные промежуточные точки и т.д. проводят другую плавную кривую — политропу расширения.