Разработка оптимального алгоритма определения среднего индикаторного давления по развернутой индикаторной диаграмме

Среднее индикаторное давление характеризует работу действительного рабочего цикла отдельного цилиндра двигателя. Их величины определяют распределение нагрузки по цилиндрам. Отклонения индикаторных давлений по цилиндрам от среднего значения оказывают отрицательное влияние на показатели работы двигателя: экономичность, долговечность, номинальную мощность и равномерность вращения коленчатого вала. В реальной эксплуатации судовых дизелей среднее индикаторное давление практически не контролируется, несмотря на то, что его величина жестко регламентируется действующими нормативными документами:

Отсутствие контроля величины индикаторного давления обусловлено тем, что эксплуатация не располагает надежными и точными средствами для их измерения. Существующие автоматизированные измерительные комплексы (например, Нор Контрол, Ритм-Дизель) перегружены информационно и поэтому дороги. Поэтому, назрела необходимость создания сравнительно простого переносного и удобного в использовании автоматизированного устройства, которое позволило бы измерять с достаточной точностью среднее индикаторное давление (работу цикла или индикаторную мощность цилиндра), максимальное давление и давление сжатия. Такое устройство, безусловно, повысило бы возможности судовых механиков в проведении качественной регулировки двигателей с целью устранения отрицательных последствий работы разрегулированных двигателей. Эксплуатационные испытания свидетельствуют, что отклонения средних индикаторных давлений нередко превышают 10 %.

В данной работе рассматриваются возможности достаточно точного вычисления среднего индикаторного давления по развернутой индикаторной диаграмме . Целью исследования является нахождение метода наиболее приемлемого для реализации в автоматизированном устройстве.

Возможные методы определения среднего индикаторного давления по диаграмме

При разработке указанного выше автоматизированного устройства единственным достоверным источником информации для вычисления среднего индикаторного давления может быть развернутая диаграмма давлений . Считывание величин давлений на произвольных углах поворота коленчатого вала для современной электронной техники не представляет сложности. Это обстоятельство учтено в данной работе.

Связь перемещения поршня с углом поворота коленчатого вала

Для определения среднего индикаторного давления по классическим методом необходимо перестроить диаграмму в координатах в координаты , где - перемещение поршня, соответствующее углу поворота коленчатого вала . Известны приближенные формулы, связывающие перемещение и

Рис. 7.1 Схема перемещения поршня

Ниже приведена полученная точная формула и ее вывод

Построение эталонной диаграммы по принятой за эталон

Все расчеты в данной работе являются сравнительными и базируются на эталонной зависимости . На её основе получена эталонная диаграмма , по которой определено эталонное значение среднего индикаторного давления.

Для построения эталонной диаграммы принятую за эталон диаграмму разбиваем на сегменты Δφ = 100, определяем ординаты полученных точек и по полученной ранее зависимости перемещения поршня от угла поворота коленчатого вала находим величины объема цилиндра.

Актуально о транспорте

Описание схемы промышленной станции сортировочной
Описание технологии работы сортировочной станции (ПСС). По заданию ПСС обслуживает два крупных предприятия: металлургический комбинат и стройиндустрию. К станции примыкания однопутные перегоны: ПСС – Северная, ПСС – Восточная, ПСС – Химическая, ПСС – Южная, ПСС – Строительная. Средства поездной свя ...

Требования, предъявляемые к гидравлическим маслам
Основная цель гидравлического масла – передача энергии, также важной является функция смазки Как правило подразумевается, что рабочие масла не поддаются сжатию, тем не менее происходит незначительное изменение объема примерно на одну стотысячную долю. Коэффициент сжимаемости меняется от химического ...

Расчёт проектных параметров трансформатора
Выпрямитель Udo = Udн/(1-0.5Uк%/100) (1) где Udн – среднее выпрямленное напряжение при номинальной нагрузке Uк% - напряжение короткого замыкания преобразовательного трансформатора Udo = = 7021,3 В Расчетная мощность выпрямителя. Pdo = Udo*Idн (2) где Idн – номинальный ток выпрямителя; Pdo = 7021,3* ...