ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Цикл с подводом тепла при постоянном объеме из "Техническая термодинамика Издание 3 " В двигателях, работающих по циклу с подводом тепла при 1/= onst, применяется жидкое или газообразное (бензин, керосин, генераторный и светильный газ и т. д.) топливо. [c.206] В 1876 г. немецким изобретателем Отто был построен первый газовый двигатель, в котором производилось сжатие газовой смеси с последующим мгновенным югоранием ее. [c.206] В 80-х годах прошлого столетия появились дв игатели, работающие на жидком топливе,—сначала бензиновые, а затем керосиновые. Первый бензиновый двигатель с карбюратором был разработан и построен моряком ipy Kioro флота О. С. (Коотаничем в 1879 г. [c.206] При ходе поршня влево при закрытых всасывающем и выхлопном клапанах (2-й такт) происходит сжатие рабочей смеси, изображающееся на индикаторной диаграмме линией АВ. [c.207] В тот момент, когда поршень достигает крайнего левого положения, рабочая смесь в 0спламеняет1ся от электрической искры. Быстрое нарастание давления вследствие сгорания смеси при весьма малом смещении поршня характеризуется линией ВС. [c.207] Следующее за этим расширение продуктов сгорания, сопровождающееся движением поршня вправо, называется рабочим ходом (3-йтакт),поскольку при этом собственно и производится полезная работа. На индикаторной диаграмме этому процессу соответствует линия СО. [c.207] Когда поршень приходит в крайнее правое положение, открывается выхлопной клапан 2,, и вследствие вытекания газов в атмосферу давление в цилиндре резко падает (отрезок ОЕ индикаторной диаграммы). 4-й такт происходит при открытом выхлопном клапане и представляет собой выталкивание или выхлоп оставшихся в цилиндре газов, имеющих давление, лишь незначительно превышающее атмосферное 4-й такт изображается индикаторной линий ЕО. [c.207] За процессом выхлопа вновь начинается процесс всасывания, в результате чего и осуществляется непрерывная работа двигателя. [c.207] Рассмотрим теперь теоретический цикл этого двигателя. [c.207] Индикаторные линии всасывания-и выхлопа, как уже указывалось в-гл. 10, не изображают действительных процессов изменения состояния рабочего тела и в термодинамическом цикле не рассматриваются. Это станет вполне понятно, если учесть, что-в идеальном случае как всасывание,, так и выхлоп в двигателе происходят при одинаковом (атмосферном) давлении и поэтому работа каждого из этих процессов одинакова по величине-и противоположна по знаку, вследствие чего суммарное значение работьь обоих процессов равно нулю. [c.207] Действительные процессы сжатия и расширения рабочего тела, характеризующиеся (наличием потерь и теплообменом со стенками цилиндра, при построении теоретического цикла двигателя условно заменяются обратимыми адиабатами. Процесс сгорания, в результате которого рабочая смесь превращается, вообще говоря, в новое вещество — продукты сгорания, — рассматривается как обратимый подвод тепла к неизменному рабочему телу. Кроме того, считается, что сгорание происходит мгновенно, т. е. принимается, что подвод всего количества тепла осуществляется при неподвижном поршне, а следовательно , при постоянном объеме. Отсюда получил свое название и весь цикл. [c.207] Процесс падения давления в цилиндре вследствие выхлопа продуктоа сгорания в атмосферу (отрезок ОЕ индикаторной диаграммы) условно заменяется эквивалентным изохорическим процессом 4—1 (рис. 11-2). [c.207] Основанием для такой замены является равенство нулю полезной работы при выхлопе, вследствие чего суммарная внутренняя энергия рабочего тела и окружающей среды и не меняется, т. е. U - U —Ul- -U[. Но приращение внутренней энергии окружающей среды представляет собой в рассматриваемых условиях количество полученного ею тепла С4 ,, причем вследствие постоянства IIР4 1= = и — иу, откуда и вытекает эквивалентность процессов выхлопа и изохорического охлаждения рабочего тела. [c.208] Отношение давлений рз р2 обозначается буквой К и называется степенью повышения давления. [c.208] Цикл с подводом тепла при У= =сопз1 однозначно оцределяется заданием начального состояния рабочего тела, свойства которого предполагаются известными в точке /, а также значениями степени сжатия е и степени повышения давления Я. [c.208] В соответствии со сказанным выше цикл с подводом тепла при V= onst (нри условии, что он осуществляется 1 кГ рабочего тела) изображается Е p-v и T-S диаграммах, как указано на рис. 11-2 и 11-3. [c.208] Отношение удельных объемов V Vi, весьма существенное для характеристики цикла, обозначается буквой е и называется степенью сжатия. [c.208] Из рассмотрения p-v и Г-s-диаграмм цикла видно, что давление р и температура i, —наивысшие давление и тем- пература в цикле. [c.208] Подвод и отвод тепла в рассматриваемом цикле происходят при постоянном объеме и поэтому и равны изменению внутренней энергии в процессах 2 — 3 и 4 — 1. [c.208] Вернуться к основной статье