хочу показать Вам расчет в екселе для буфера P=const. без учета сил трения,
Валерий, я посмотрел Ваш расчет и понял, что Вы еще не разобрались в физическом смысле взаимодействия полостей.
Мысли по порядку:
1. Расчет надо начинать с изображения расчетной схемы агрегата, чтобы глядя на нее можно было представлять работу в движении и взаимодействие полостей.
Я вынужден догадываться, что у Вас схема с бесступенчатым поршнем - с одной стороны объем рабочего цилиндра, с другой объем буфера, но тогда где объемы компрессорных полостей, в которых срабатывается полезная работа цикла. Они же тоже должны входить в баланс работ на прямом и обратном ходе.
Например, в СПДК когда идет процесс сжатия в рабочем цилиндре, то в буфере в противофазе идет процесс расширения с передачей запасенной энергии поршню рабочего цилиндра. У Вас на графиках все идет в одной фазе. Получается, что поршень в рабочем цилиндре движется на сжатие и одновременно сжимает воздух в буфере. А за счет какой энергии все это делается?
Соответственно и кривые скорости и ускорения не соответствуют фактическим.
2. Линия сжатие в буфере не является восходящей прямой. Она имеет вид политропы сжатия, как в рабочем цилиндре, только с учетом своей степени сжатия. Характеристика буфера получается из расчета баланса работ. Нельзя просто задать в нем начальное и конечное давление. Работы в буфере должно запасаться ровно столько, сколько надо отдать ее на обратном ходе. А на обратном ходе большую часть ее заберет рабочий цилиндр. Часть уйдет в потери на трение. Часть на сжатие в компрессорной полости, если по схеме установки компрессорные полости являются внутренними. Это все должно быть видно из вашей схемы.
3. В одной ступени сложно реализовать степень сжатия 30. Я называл эту цифру для СПГГ, где сжатие двухступенчатое и весь воздух сжатый в компрессоре проходит через рабочий цилиндр.
Еще я приводил пример болгарского малоразмерного неуравновешенного бензинового СПДК, где достигли степени сжатия 50 на максимальных значениях числа циклов (около 6000ц/мин). На холостом ходу он работал как обычный двухтактник с небольшой степенью сжатия. Но это был, повторяю, неуравновешенный СПДК, где сгорание и рабочие ходы шли с двух сторон попеременно, т.е. начальные ускорения поршня были максимальны и, следовательно, максимальной получалась и кинетическая энергия при разгоне блока движения. Буферная полость не обеспечивает таких начальных ускорений. Максимальное давление в ней всегда ниже, чем дает пик сгорающего топлива. Поэтому обратный ход более продолжительный по времени и максимальная скорость блока движения в нем меньше. Особенно это заметно в малоразмерных агрегатах, где с буфером достигнуть степени сжатия 30 в рабочем цилиндре крайне сложно. Честнее сказать невозможно. Неуравновешенная схема здесь победитель.
То. что уже пытаетесь просчитывать свои варианты - хорошо. Надо еще почитать В.К. Кошкина или П.А. Шелеста особенно с примерами расчетов. Потом будет легче осмыслить и просчитать свой вариант.
Книгу П.А. Шелеста "Безвальные генераторы газа" могу выслать на адрес электронной почты.
