Середнє індикаторне тиск

Дійсна індикаторна діаграма

Корисна робота, яку здійснює поршень при переміщенні всередині циліндра, виходить в результаті часткового перетворення теплоти при згорянні палива. Цю роботу називають індикаторної.

Індикаторна робота відповідає площі, укладеної між кривою стиснення і кривої розширення на індикаторної діаграмі (рис. 4.1).

Мал. 4.1. Дійсні та розрахункові індикаторні діаграми:
а - карбюраторного двигуна; б - дизеля

(Суцільна лінія - розрахунковий цикл, пунктирна лінія - реальний цикл)

Площа на індикаторної діаграмі, укладена між кривими впускання і випуску, відповідає роботі, витраченої на процес газообміну (насосні ходи поршня).

Як уже зазначалося в розділі 4.1, точки с і z '. отримані на розрахунковій індикаторної діаграмі, не відповідають реально протікає процесам стиснення і згорання. В результаті попереднього відкриття клапанів і запізнювання їх закриття щодо ВМТ і НМТ поршня частина площі, відповідної індикаторної роботі, випадає з розрахункової індикаторної діаграми (пунктирна лінія b'bb ").

В результаті площа дійсної індикаторної роботи (штрихові лінії) опиняється менше розрахункової (суцільні лінії).

Для отримання дійсної індикаторної діаграми використовують коефіцієнт скруглення # 966; i.

Значення коефіцієнта скруглення в залежності від типу че-тирехтактного двигуна від 0,92 до 0,97.

Індикаторними показниками називають показники, що характеризують роботу, що здійснюються газами в циліндрі двигуна. Ці показники визначають ефективність використання робочого об'єму двигуна і ступінь перетворення виділеної теплоти в корисну роботу всередині циліндрів. До індикаторним показників відносяться: індикаторна потужність Ni. середнє індикаторне тиск рi. індикаторний ККД # 951; i. питома індикаторний витрата палива gi.

Середнє індикаторне тиск

Середнє індикаторне тиск - це умовне постійне по величині надлишковий тиск, який, діючи на поршень протягом одного ходу, здійснює роботу, рівну роботі газів за весь цикл:

де Li - робота газів за один цикл в одному циліндрі,

pi - середнє індикаторне тиск,

F - площа поршня,

Vh - робочий об'єм циліндра.

тобто середнє індикаторне тиск чисельно дорівнює роботі газів за цикл, віднесеної до одиниці робочого об'єму. Таким чином, цей показник оцінює ступінь ефективності використання робочого обсягу циліндра.

Значення рi можуть бути отримані розрахунковим шляхом або по індикаторним діаграм.

При розрахунку використовують параметри характерних точок розрахункових циклів. При цьому робота розрахункового циклу може бути виражена як різниця робіт розширення і стиснення:

де L'yz + L'zb - індикаторна робота розширення розрахункового циклу дизеля,

Робота процесу згоряння (крива yz) при постійному тиску розраховується за формулою

Робота процесу розширення (крива zb) розраховується за формулою

Після перетворення, враховуючи, що

Робота стиснення (крива ас) розраховується за формулою

Підставивши отримані вирази для окремих ділянок циклу з рівнянь (4.4), (4.5) і (4.6) в рівняння (4.3) і винісши за дужки твір рс Vс. отримаємо вираз для загальної роботи розрахункового циклу:

Підставивши останній вираз в рівняння (4.2), отримаємо

де p'i - середнє індикаторне тиск розрахункового циклу.

Так як Vc / Vh = (1 / # 949; - 1), то остаточно для дизеля

Для двигунів з примусовим займанням # 961; = 1, Vb / Vz = # 949 ;, тому рівняння набуде вигляду

Так як робота (і середнє індикаторне тиск) дійсних циклів насправді менше, ніж розрахункових циклів, то з урахуванням коефіцієнта скруглення # 966; i індикаторної діаграми

За допомогою індикаторної діаграми можна знайти середнє індикаторне тиск, позначивши індикаторну роботу через площу Fi:

де mр - масштаб діаграми по осі ординат;

l - довжина діаграми по осі абсцис.