Идеальные циклы двигателя

Идеальным циклом двигателя называется круговой замкнутый обратимый цикл, представляющий собой совокупность последова­тельных процессов, совершаемых идеальным газом в цилиндре идеальной машины. При идеальном цикле допускаются следующие отступления: 1) с идеальным газом, находящимся в цилиндре, совершаются только физические, по не химические изменения, т. е. состав и масса газа остаются постоянными;
Идеальные циклы двигателя
2) тепло подводится к газу извне, а не в процессе сгорания топлива в цилиндре; 3) процессы сжатия и расширения совершаются по адиабатам, т. е. без теплообмена с внешней средой (стенки цилиндра теплоне­проницаемые и трение между поршнем и стенками цилиндра отсутствует); 4) теплоемкость газа не зависит от температуры; 5) выпуск отработавших газов заменяется передачей некоторого количества тепла холодному источнику при постоянном объеме. Идеальные циклы применяют для исследования действительных циклов, происходящих в реальных двигателях, и сравнения по степени использования тепла различных типов двигателей независимо от их конструктивных особенностей.
Идеальные циклы двигателя
Различают идеальные циклы: с подводом тепла при постоянных объеме и давлении и смешанным подводом тепла. Лучшим для современных судовых двигателей внутреннего сгорания является цикл со смешанным подводом тепла. На рис. 198 показаны диаграммы этого цикла в координатах р, V и Т, s. Основными процессами цикла являются: ас — адиабатное сжатие: сz' — изохорный подвод тепла Qp1; z'z — изобарный подвод тепла Qp1; zе — адиабатное расширение и еа — отвод тепла Q2 к холодному источнику по изохоре. Основные характеристики цикла следующие: Степень сжатия — отношение полного объема цилиндра Va к объему в конце сжатия Vс
Идеальные циклы двигателя
Степень повышения давления — отношение давления рz в конце подвода тепла к давлению рс в конце сжатия
Идеальные циклы двигателя
Степень предварительного расширения — отношение объема Vz в конце подвода тепла к объему Vс в конце сжатия
Идеальные циклы двигателя
Степень последующего расширения — отношение объема Vе в конце расширения к объему Vz в конце подвода тепла
Идеальные циклы двигателя
Так как Vе=Vа, то из произведения
Идеальные циклы двигателя
Термический к. п. д. — отношение количества тепла, превра­щенного в работу в цилиндре идеальной машины, к количеству тепла, затраченному на совершение работы:
Идеальные циклы двигателя
Подставив значение для количества подведенного и отведенного тепла и произведя некоторые преобразования (из курса технической термодинамики), получим окончательное выражение для термического к. п. д. смешанного цикла:
Идеальные циклы двигателя
Из этого выражения следует, что термический к. п. д. возрастает с повышением степени сжатия, показателя адиабаты k и степени повышения давления и уменьшается при увеличении степени предварительного расширения. При перегрузках вследствие повышенной подачи топлива величина возрастает, что приводит к уменьшению экономичности двигателя. Расчетный или теоретический цикл отличается от идеального и действительного, занимая между ними промежуточное положение. В расчетном цикле учитывают все явления, имеющие место в действительном цикле, но полагают, что сжатие и расширение протекают с постоянными показателями политроп. Процессы наполнения и выпуска полагают протекающими при неизменных давлениях, причем начало и конец каждого процесса совпадают с моментом прихода поршня в крайние положения. Процессы сгорания топлива считают происходящими сперва при V = const, затем при р = const.
Идеальные циклы двигателя
На рис. 199 приведены схемы действительного и расчетного циклов дизеля со смешанным подводом тепла. Циклы двухтактных ДВС отличаются от циклов четырехтакт­ных только процессами наполнения цилиндров и выпуска отрабо­тавших газов: у двухтактных ДВС они совмещены. Действительный цикл ДВС, под которым понимают ряд после­довательно повторяющихся в цилиндре процессов, обусловливаю­щих работу двигателя, значительно отличается от идеального. Количество газа в действительном цикле меняется: с ним происходят не только физические, но и химические изменения. Подвод тепла осуществляется не извне, а за счет сжигания топлива внутри цилиндра. Вследствие теплообмена с окружающей- средой процессы расширения и сжатия происходят не адиабатно, а политропно, причем показатели политроп непрерывно изменяются. После окончания каждого действительного цикла отработавший газ не возвращается в первоначальное состояние, а удаляется из цилиндра. Вместо него цилиндр заполняется свежим зарядом. Процессы наполнения цилиндра и выпуска газов происходит при переменном давлении. Начало и конец процессов выпуска и наполнения не совпадают с моментами прихода поршня в крайние положения. Процесс сгорания происходит не при V = const и р = const как в идеальном цикле, а представляет более сложный процесс.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ НА САЙТЕ


КПП ZF Камаз

Не для кого не новость, что некоторые модификации грузовиков Камаз комплектуются коробками передач немецкой компании ZF Friedrichshafen AG, который является крупнейшим производителем трансмиссий и не только для разного рода техники. В 2005 году эти а...

Компьютерная диагностика автомобиля

Что бы определить неисправности автомобиля механики в автосервисе прибегают к компьютерной диагностике. Все сигналы с датчиков автомобиля обрабатываются в электронном блоке управления и если какой нибудь датчик будет неисправен, то системы двигателя...

Топливная система УАЗ Хантер дизель ЗМЗ 514

Система подачи топлива Уаз-315148 Хантер с дизельным двигателем ЗМЗ-514 состоит из двух топливных баков, топливного насоса высокого давления, топливоподкачивающего электронасоса, струйного насоса, четырех топливных форсунок, фильтра-отстойника грубой...

Карбюратор СОЛЕКС 21083 схема и устройство

Схема карбюраторов 2108, 21081, 21083 Солекс устанавливаемых на двигателя переднеприводных автомобилей ВАЗ 2108, 21081, 21083, 2109, 21091, 21093, 21099. Все эти карбюраторы имеют в своей основе одинаковую конструкцию. Различие лишь в параметрах (ра...

ЗМЗ 4062.10 технические характеристики

Двигатель ЗМЗ 4062.10 выпускался в нескольких вариантах и комплектациях. Силовой агрегат имеет высокие технические характеристики, но при этом достаточно простой в ремонте и обслуживании. Наиболее частыми проблемами становятся выход со строя термоста...

Момент и порядок затяжки ГБЦ ЗМЗ 406

Затяжку головки блока цилиндров змз 406 лучше разбить на несколько этапов этапов. В инструкции по сборке прописано два этапа, но лучше больше. Торопиться некуда. После протяжки окончательным моментом, нужно ещё раз пройтись по всем точкам. Так как пр...

Антигравийная пленка: винил или полиуретан?

Антигравийная пленка - изобретение довольно новое и потому малоизвестное. Между тем, внимание к этому способу защиты автомобиля заслуживает самого пристального внимания. Мелкий мусор из-под колес, трава и ветки на узких проселочных дорогах, небрежное...

Подросток погиб в запертом автомобиле

Семья 14-летней девочки из Центральной Калифорнии подала в суд на BMW за смерть подростка от теплового удара в запертом автомобиле, из которого якобы не было спасения. В то время как в США в среднем 38 детей, оставш...