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


Распредвалы ЗМЗ-514

Распределительные валы ЗМЗ-514 изготовлены из низкоуглеродистой легированной стали, цементированы на глубину 1.3-1.8 мм и закалены до твердости рабочих поверхностей 59-65 HRC. Каждый вал имеет пять опорных шеек. Валы вращаются в опорах, расположенных...

Размеры Лады Ларгус

Приобретая то или иное транспортное средство, человек всегда придерживается определённых целей. В случае с покупкой Лады-Ларгус, как правило, автомобилисты желают получить вместительную и удобную для эксплуатации машину. ...

Блок предохранителей Гранта

Большинство предохранителей гранты расположены в монтажном блоке в салоне автомобиля. На корпусе монтажного блока указаны порядковые номера предохранителей и реле. Назначение реле и защищаемые предохранителями цепи обозначены условными символами на в...

Система охлаждения Лада Приора

Система охлаждения двигателя (СОД) является одной из главных систем автомобиля. Плохо работает печка на ЛАДА Приора или двигатель перегревается? Тогда начинать осмотр следует именной с этой системы. В этой статье Вы найдете всю информацию по работе с...

Ремонт, обслуживание и заправка автомобильных кондиционеров

Когда воздух кондиционера начинает терять силу и становится не таким холодным как раньше, настало время перезаправить кондиционер. Причина этого конечно может быть и в другом, но в основном это происходит это из-за утечки хладогента, что неизбежно в...

Где находится номер двигателя на ВАЗ 2114

Всегда, когда вы покупаете автомобиль, необходимо проверять номер двигателя с тем, что указан в документах. Это касается как постановки, так и снятия транспортного средства с учёта. Ниже, мы расскажем вам о том, где найти номер двигателя на автомобил...

Двигатель мотоцикла Днепр, характеристики, история, устройство, тюнинг

Днепр — тяжёлый дорожный мотоцикл с боковой коляской, выпускающийся Киевским мотоциклетным заводом (КМЗ). Выпускались модификации с приводом на колесо коляски. Начиная с МТ-9, выпускались с механизмом автоматического выключения сцепления и автоматиче...

Двигатель ВАЗ 11194 1.4 16кл.

Появился двигатель ВАЗ 11194 через 3 года после схода с конвейера первого хетчбэка Lada Kalina. Был экспериментальной экономичной версией привода для соблюдения экостандарта Евро3/4. Просуществовал мотор недолго, поскольку крутящий момент оказался не...