ru uk en-us af

Категория Теплотехника  

Циклы двигателей внутреннего сгорания ДВС.


2017-07-18 00:00:00

Циклы поршневых двигателей внутреннего сгорания подразделяют на три группы:

  • с подводом теплоты при постоянном объеме карбюраторные ДВС;
  • с подводом теплоты при постоянном давлении компрессорные дизели;
  • со смешанным подводом теплоты при постоянном объеме безкомпрессорные дизели;

Основными характеристиками или параметрами любого цикла теплового двигателя являются следующие безрамерные величины:

степень сжатия отношение удельных объемов рабочего тела в начале и конце сжатия

e = n1 / n2 , 7.5

степень повышения давления отношение давлений в конце и в начале изохорного процесса подвода теплоты

l = Р3 / Р2 , 7.6

степень предварительного расширения или степень изобарного расширения отношение удельных объемов в конце и в начале изохорного процесса подвода теплоты

r = n3 / n2 . 7.7

1. Рассмотрим цикл ДВС с подводом теплоты при постоянном объеме на примере четырехтактного двигателя.

Диаграмма реального двигателя представлена на рис.7.3.



а-1 1 такт – в цилиндр через всасывающий клапан поступает смесь воздуха и паров горючего нетермодинамичемкий процесс;

1-2 2 такт – адиабатное сжатие повышается температура;

2-3 – сгорание горючей смеси, давление быстро возрастает при постоянном объеме подвод теплоты q1;

3-4 3 такт – адиабатное расширение рабочий процесс, совершается полезная работа;

4-а – открывается выхлопной клапан и отработанные газы покидают цилиндр давление цилиндра падает отводится тепло q2.

1-а 4 такт – выталкивание оставшихся в цилиндре газов.

Затем процесс повторяется.

Описанный процесс является необратимым наличие трения, химической реакции в рабочем теле, конечные скорости поршня, теплообмен при конечной разности температур и т.п..

Для анализа теории тепловых машин термодинамика рассматривает идеальные циклы обратимые циклы. Диаграмма идеального процесса двигателя внутреннего сгорания показана на рис.7.4.



Из этой диаграммы выводится формула для термического к.п.д. цикла с подводом теплоты при постоянном объеме, который имеет следующий вид:

ht = 1 – 1/eg , 7.8

где: e –степень сжатия основной показатель работы двигателя, чем выше е, тем выше экономичность ДВС;

g – показатель адиабаты.

2. Идеальный цикл ДВС со смещанным подводом теплоты при постоянном объеме безкомпрессорные дизели. Диаграмма цикла показана на рис.7.5.



1-2 - чистый воздух с температурой Т1 сжимается до температуры Т2, которая больше температуры воспламенения топлива. В этот момент в цилиндр через форсунки под давлением впрыскивается топливо.

2-3 – горючая смесь самовоспламеняется и к рабочему телу подводится тепло q1/, давление повышается до Р3.

3-4 – поршень перемешается обратно, поступление и сгорание топлива продолжается при постоянном давлении и подводится тепло q1//.

4-5 – поршень продолжает перемещаться в нижнюю мертвую точку, давление падает адиабатное расширение;

5-1 – процесс отвода теплоты q2 при постоянном объеме через выпускной клапан покидают отработанные газы.

Термический к.п.д. цикла определяется по формуле:

ht = ll·rg – 1 / eg-1·[l - 1 + g·l·r – 1] . 7.9

Цикл двигателей с подводом теплоты при постоянном давлении широкое применение не нашли, так как у этих циклов очень большой коэффициент сжатия.






Похожие статьи

 Изопроцессы идеального газа.
 Расчетные формулы конвективного теплообмена.
 Конвективный теплообмен.
 Воздействия токсичных газов.
 


Сайт является частным собранием материалов и представляет собой любительский информационно-образовательный ресурс. Вся информация получена из открытых источников. Администрация не претендует на авторство использованных материалов. Все права принадлежат их правообладателям