Порядок и основы расчета действительного рабочего цикла двигателя внутреннего сгорания

Расчет действительного цикла двигателя внутреннего сгорания начинается с определения характеристик рабочего тела.

При расчете процессов газообмена определяются параметры окружающей среды и остаточных газов.

При расчете процесса впуска определяются изменение температуры и плотность свежего заряда на впуске, потери давления из-за сопротивления впускной системы и затухания скорости движения заряда в цилиндре и, как результат, давление в конце впуска. Кроме того, определяются параметры, характеризующие качество очистки цилиндра от продуктов сгорания и совершенство организации процесса наполнения. Качество очистки цилиндра от продуктов сгорания характеризуется отношением количества остаточных газов к количеству свежего заряда, заполнившего цилиндр после окончания процесса впуска. Это отношение называется коэффициентом остаточных газов. С увеличением коэффициента остаточных газов уменьшается количество свежего заряда, поступающего в цилиндр в процессе впуска. Совершенство организации процесса наполнения оценивается коэффициентом наполнения. Расчет процесса впуска завершается определением температуры рабочего тела внутри цилиндра в конце впуска.

Расчет процесса сжатия сводится к определению среднего показателя политропы сжатия n₁, параметров конца сжатия (давления p_с и температуры T_с) и теплоемкости рабочего тела в конце сжатия .

Процесс сгорания – основной процесс рабочего цикла двигателя, в течение которого теплота, выделяющаяся вследствие сгорания топлива, идет на повышение внутренней энергии рабочего тела и на совершение механической работы. Целью расчета процесса сгорания является определение температуры и давления в конце видимого сгорания.

Расчет процесса расширения сводится к определению среднего показателя политропы расширения n₂ и параметров рабочего тела (давления p_b и температуры T_b)в конце процесса расширения.

В расчете процесса выпуска проверяется точность выбора величин температуры и давления остаточных газов и вычисляется погрешность расчета.

Затем определяются индикаторные параметры рабочего цикла, эффективные показатели двигателя и основные параметры цилиндра и двигателя.

Расчет действительного рабочего цикла двигателя внутреннего сгорания завершается построением индикаторной диаграммы в координатах p–V, иллюстрирующей зависимость давления рабочего тела от объема надпоршневого пространства для различных процессов, протекающих в цилиндре двигателя во время реализации действительного цикла.