МЕТОДИКА РАСЧЕТА ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОГО ЦИКЛА ПОРШНЕВОГО ДВС
Исходные данные
Цикл двигателя – с подводом теплоты в изохорно - изобарном процессе.
Давление рабочего тела в исходной точке а цикла (рис. 2.5) – p 
= 0,085 МПа.
Температура рабочего тела в исходной точке а – Т 
= 340 К.
Степень сжатия – 
= 21,0.
Степень повышения давления рабочего тела в изохорном процессе подвода теплоты – 
= 1,9.
Степень предварительного расширения рабочего телав изобарном процессе подвода теплоты к рабочему телу – 
= 1,42.
Средний показатель адиабаты процессов сжатия и расширения – k = 1,36;
Универсальная газовая постоянная R = 297 Дж/(кг· К).
Определение значений параметров рабочего тела
В характерных точках цикла
4.2.1. Удельный объем рабочего тела в точке а:
= 
= … м 
/кг;
4.2.2. Параметры рабочего тела в точке с:
v 
= v 
/ = … м /кг;
= … Па;
= … К.
4.2.3. Параметры рабочего тела в точке z':
v 
= v 
= … м /кг;
= …. 10 Па;
… К.
4.2.4. Параметры рабочего тела в точке z:
v 
= v = … м /кг;
= … Па;
= … К.
4.2.5. Параметры рабочего тела в точке b:
v 
= v 
= … м ;
= … 
Па;
= …= 1040 К.
Проверим, используя уравнение состояния идеального газа, правильность вычислений параметров рабочего тела в характерных точках цикла:
= 
= 
= 
= R.
R 
= = … Дж /(кг ∙ K);
R 
= = … Дж /(кг ∙ K);
R 
= 
= … Дж /(кг ∙ K);
R 
= = … Дж /(кг ∙ K);
Результаты показывают, что погрешность определения газовой постоянной составляет не более 1%, что подтверждает правильность произведенных вычислений.
Результаты определения параметров в характерных точках цикла заносим в табл. 4.1.
Таблица 4.1
| Параметры | Значение параметров в характерных точках цикла | ||||||
| Наименование | Обозначение | Размерность | a | c | z' | z | b |
| Давление | p 
| 10  Па
| |||||
| Уд. объем | v 
| 10  м  /кг
| |||||
| Температура | T
| K |
Построение индикаторной диаграммы
Термодинамического цикла
Индикаторная диаграмма цикла строится на миллиметровой бумаге формата А4. Её следует строить таким образом, чтобы считывание информации происходило с минимальной погрешностью.
Диаграмма строится в координатах давление – удельный объем (p – v). На оси ординат откладываются значения давления, а на оси абсцисс – значения удельного объема.
Выбор масштабов построения диаграммы
При выборе масштаба давления m 
вдоль оси ординат можно руководствоваться следующими соображениями:
– если максимальное давление цикла p 
< 5,0 ∙ 10 Па, то масштаб давления принимается равным m = 20 ∙ 10 
…30 ∙ 10
Па / мм;
– если максимальное давление цикла p ≥ 5,0 ∙ 10 Па, то масштаб давления принимается равным m = 40 ∙ 10 …50 ∙ 10
Па / мм.
Так как в рассматриваемом цикле максимальное давление рабочего тела равно p = p = p = 10,15 ∙ 10 Па, то масштаб давлений принимается равным m = 50 ∙ 10 Па / мм.
Масштаб по оси удельных объемов m 
выбирают таким образом, чтобы основание графика индикаторной диаграммы находилось в диапазоне 100…150 мм.
Максимальный удельный объем рабочего тела v = v = 1,188 м /кг. Длину основания диаграммы выбираем равной H = 120 мм. Тогда масштаб диаграммы вдоль оси удельных объемов будет равен
m = v / H = v / H = 1,188 / 120 = 0, 01 м / (кг ∙ мм).
