ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Теоретический цикл двигателей с сообщением тепла при. постоянном объеме из "Автомобильные и тракторные двигатели Часть 1 Издание 2 " Автомобильные, мотоциклетные и значительно реже тракторные, карбюраторные двигатели, а также двигатели газогенераторные, газобаллонные и с впрыском легкого топлива работа ют по циклу, в котором горючая смесь, вошедшая в цилиндр во время впуска, сжимается, поджигается искрой и быстро сгорает в момент нахождения поршня около в. м. т., т. е. при почти неизменяемом объеме. [c.12] Схема карбюраторного двигателя, работающего по рассматриваемому рабочему циклу, показана на рис. 2, индикаторные диаграммы действительного и теоретического циклов, а также диаграмма зависимости температур рабочего тела от положения поршня — соответственно на рис. 3, а, б и е. [c.12] В реальном двигателе при опускании поршня открывается впускное отверстие, и горючая смесь, состоящая из паров топлива и воздуха, поступает в цилиндры двигателя при давлении, несколько меньшем атмосферного (линия впуска га индикаторной диаграммы, рис. 3, а). По приходе поршня в и. м. т. впускное отверстие закрывают, и при обратном ходе поршня происходит процесс сжатия горючей смеси. В реальном двигателе вследствие теплообмена со стенками процесс сжатия получается политропи-ческим (линия ас). В конце сжатия до прихода поршня в в. м. т. [c.12] В конце сжатия, по приходе поршня в в. м. т., происходит не процесс сгорания, как в действительном цикле, а простое сообщение тепла рабочему телу результатом этого будет повышение его температуры и давления при постоянном объеме (изохоры сг, рис. 3, б п в). [c.14] В самом начале движения поршня, т. е. в в. м. т. (точка г), сообщение тепла прекращается. Газ адиабатически расширяется, его внутренняя энергия частично превращается во внешнюю механическую работу. В н. м. т. (точки Ь) процесс расширения, графически изображенный адиабатой гЬ, заканчивается. [c.14] Для повторения цикла надо вернуть газ в начальное состояние, хара ктеризуемое точкой а индикаторных диаграмм. Для этого необходимо охладить газ, заключенный в цилиндр, т. е. отнять тепло Q2, представляющее собой известную долю от ранее введенного тепла Ql. Таким образом, даже при осуществлении теоретического цикла часть вводимого тепла теряется и, следовательно, не может быть полного превращения тепла в работу. [c.14] Термический к. п. д. Экономичность любого теоретического цикла оценивается термическим к. п. д. г ь который представляет собой отношение тепла, превращенного в полезную работу газов, АЬг к затраченному теплу Q . [c.14] Уравнение (2) выведено и поэтому применимо для цикла, осуществляемого несменяемым рабочим телом с постоянной теплоемкостью. Однако принципиальные выводы, которые будут сделаны позднее, справедливы и для циклов с рабочим телом, теплоемкость которого изменяется. [c.15] Среднее давление цикла. Работа газов в цилиндре двигателя эквивалентна площади диаграммы цикла. Чтобы сопоставить площади диаграмм различных двигателей, необходимо заменить площадь диаграммы равновеликой площадью прямоугольника (рис. 4), построенного на том же основании Уп- Высота построенного прямоугольника представляет собой среднее давление рг теоретического цикла р1 = Ь11Ун. [c.15] Для транспортных двигателей повышение среднего давления особенно желательно, так как в этом случае удается получить заданную мощность при меньшем рабочем объеме двигателя и, следовательно, при меньших его габаритных размерах и весе. [c.15] Термический к, п. д. характеризует экономичность, а среднее давление цикла — механическую отдачу цикла. С повышением степени сжатия одновременно увеличиваются термический к. п. д. и среднее давление цикла. Поэтому повышать степень сжатия автомобильных двигателей особенно желательно. [c.16] Все расчеты, результаты которых приведены, были сделаны в предположении постоянства рабочего тела, осуществляющего данный цикл. [c.18] Следует указать, что теплоис-пользование и среднее давление цикла возрастают более резко при увеличении сравнительно небольших степеней сжатия, не превышающих 8—10. [c.18] Для повышения экономичности непрерывно увеличивают сте-лени сжатия выпускаемых автомобильных двигателей (табл. 2). [c.18] Повышение степени сжатия автомобильных двигателей сопряжено с большими трудностями. Это объясняется тем, что при больших степенях сжатия сгорание в двигателе часто приобретает взрывной характер, в результате которого экономичность и мощность двигателя ухудшаются, а детали кривошипного механизма получают повышенную нагрузку. Взрывное горение, называемое детонационным, можно избежать путем улучшения конструкции камеры сгорания, применения более высокосортных бензинов и дру-ги.ми способа.ми, рассматриваемььми в гл. УП. [c.18] Влияние нагрузки на протекание цикла. Автомобильные двигатели эксплуатируют сравнительно редко с полной нагрузкой, которая необходима только при преодолении автомобилем наибольших сопротивлений дороги, быстром разгоне или движении с мак-сильными скоростями. [c.19] Вернуться к основной статье