7. Процесс расширения

Показатель политропы расширения:

- карбюраторный двигатель n₂=1.23...1.3;

- дизельный двигатель n₂=1.18...1.28.

Давление и температура в конце расширения:

- карбюраторный двигатель

- дизельный двигатель

где = - степень последующего расширения.

8. Индикаторные параметры рабочего цикла

Теоретическое среднее индикаторное давление:

- карбюраторный двигатель

, МПа;

- дизельный двигатель

, МПа.

Среднее индикаторное давление

P_i = P_i^’,

где  - коэффициент полноты индикаторной диаграммы:

- карбюраторный двигатель

 = 0.94...0.97;

- дизельный двигатель

 = 0.92...0.95.

Индикаторный КПД

.

Индикаторный удельный расход топлива

г/кВтч.

9. Эффективные показатели двигателя

Среднее давление механических потерь

() P_м = a + bC_П , МПа,

где a и b - числовые константы. Их значения приведены в табл. 1.

Таблица 1

Двигатель	a	b
Карбюраторный, i6 Карбюраторный, i>6 Дизельный	0.034 0.039 0.089	0.0113 0.0132 0.0118

Значение средней скорости поршня С_Ппредварительно принимается с учетом частоты вращения коленчатого вала:

- карбюраторный двигатель

С_П = 12...15 м/с;

- дизельный двигатель

С_П = 6...10 м/с.

Среднее эффективное давление

P_e = P_iP_м , МПа.

Механический К.П.Д.

_м = Р_е/Р_i.

Эффективный К.П.Д.

_е=_i_м.

Эффективный удельный расход топлива

г/кВтч.

10. Определение размеров цилиндра

Рабочий объем цилиндра

.л

Диаметр цилиндра

, мм,

где S/D принимаем:

- карбюраторный двигатель

S/D=0.7...1.0;

- дизельный двигатель

S/D=0.9...1.2.

Ход поршня S=D  S/D, мм.

Полученные значения DиSокругляются до ближайшего четного числа.

После этого производится проверка величины средней скорости поршня

, м/с.

Если полученное значение отличается от ранее принятого больше чем на 3...4%, то производится корректировка расчета, для чего полученное значение подставляется в формулу () и последующий участок расчета повторяется.

По уточненным значениям S и D определяются:

- рабочий объем цилиндра

, л;

- эффективная мощность двигателя

, кВт.

В дальнейших расчетах используется уточненное значение эффективной мощности, а не заданное в исходных данных.

11. Построение индикаторной диаграммы

Индикаторная диаграмма представлена на рис.1. она строится на миллиметровке в координатах давление - ход поршня (P-S). Рекомендуемые масштабы:

M_S = 1 мм/мм;

M_P = 0.05 МПа/мм.

Предварительно определяется положение характерных точек

S_c = S/(  1) , мм;

S_a = S + S_c , мм;

для дизельного двигателя также определяется

S_z = S_c , мм.

После чего на рисунок наносятся характерные точки a, b, c, , z, давление для которых берется из теплового расчета.

а

z

)

P, МПа

S_a

S_c

z_д

S, мм

P_zд

с

b

a

z z

б)

P, МПа

0

S_a

с

S, мм

b

a

S_c S_z

Рис.1 Индикаторная диаграмма

а) карбюраторный двигатель

б) дизельный двигатель

Для построения политроп сжатия (a - c) и расширения (z - b) используем уравнения:

- сжатия

, МПа;

- расширения

, МПа,

где S_x - любые промежуточные значения хода поршня, взятые в промежутке S_c - S_a или S_z - S_a, соответственно. Расчет целесообразно свести в форму 1.

Форма 1

Sx, мм	Sa /Sx	Px1 , МПа	Px2 , МПа
Sc			эта точка для дизеля не определяется
Sz ( для диз.)
...
Sa

Количество расчетных точек S_xдолжно быть не менее 7.

После построения теоретической индикаторной диаграммы производится ее скругление, как это показано на рис.1. При этом для карбюраторного двигателя определяется действительное максимальное давление сгорания

P_zд = 0.85P_z ,

которое и используется во всех дальнейших расчетах.

Участок индикаторной диаграммы, соответствующий насосным ходам (всасывание - выталкивание) в рекомендованном масштабе может быть изображен прямой линией 0 - а на уровне Р_а, поскольку разница между давлениемР_а(на всасывании) и давлениемР_r(на выталкивании) незначительна.