ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Теорвтичесний и действительный процесс быстроходного дизеля из "Авиационные дизели " Тепловой двигатель служит для преобразования в механическую работу энергии топлива, выделяемой прн сгорании при этом, согласно второму закону термодинамики, не все тепло, содержап1,ееся в топливе, превращается в работу часть тепла, даже в идеальном случае, должна быть отдана окружающей среде. В действительных условиях к этим потерям добавляются другие тепловые и механические потери, которые еще больше уменьшают фактически снимаемую с мотора мощность. [c.17] Неизбежные термодинамические потери тепла полностью зависят от рабочего процесса или цикла, который совершается в данном двигателе. Поэтому чрезвычайно важно для правильного понимания процесса преобразования тепла в работу отвлечься от тепловых и механических потерь, связанных с теплообменом, неполнотой сгорания, трением в звеньях мотора и другими условиями реальной работы двигателя, с тем чтобы установить совершенство того идеального процесса или цикла, к которому приближается процесс двигателя. Это отвлечение от реальных условий позволяет, во-первых, сравнивать друг с другом два мотора различного типа и, во-вторых, совершенствовать данный тип двигателя путем использования и соответствующего изменения всех факторов, положительно влияющих на мощность и экономичность двигателя. Выбор идеального цикла, конечно, не может быть произвольным. Идеальный цикл должен максимально приближаться к той диаграмме, которая реально снимается индикатором при испытании двигателя. Таким образом, идеальный цикл представляет собой скелет рабочего процесса, освобожденный от тепловых потерь, связанных с сгоранием топлива в цилиндре и теплообменом со стенками, и от механических потерь. [c.17] Здесь —количество подведенного извне тепла для осуществления идеального цикла, а —количество отведенного тепла при совершении замкнутого идеального цикла. [c.18] Топлива на силу-час. Па фиг. 11 графически представлена зависимость термического к. п. д. при постоянной степени сжатия (г =15) от степени предварительного расширения р и степени повышения давления X. Как ио-казывает график, термический к. п. д. растет заметно с увеличением X и с y ieньшeниeм р. [c.19] Термический к. п. д. цикла Сабатэ составляет около 60—65 /,, для тех значений е, X и р, которые встречаются в авиадизелях. [c.19] Величина для быстроходных дизелей составляет 0,7 — 0,75, если термический к. п. д. цикла считать по формз ле (2), т. с. [c.20] Величина для авиадизелей составляет в среднем 0,8—0,82. Таким образом, на трение и самообслуживание мотора теряется 18—20 /о от работы, развиваемой внутри цилиндра в реальных условиях. [c.21] Это выражение показывает, что эффективный к. п. д. зависит от совершенства (т) ) того цикла, который положен в основание данного мотора, от степени приближения реального процесса в цилиндре к идеальному циклу, т. е. от теплового совершенства двигателя (у] ,,), и, наконец, от механического совершенства двигателя (т), ). [c.21] Яц — низшая теплотворная способность топлива в Кал/кг. [c.21] Рассмотрим случай двухтактного моюра. Прежде всего выясним, каким образом оЬуществляется весь его рабочий процесс. Предположим, что головка цилиндра не имеет клапанов, а в нижней части цилиндра имеется два ряда узких окон. На одной половине цилиндра сделаны длинные окна, обозначенные на фиг. 12 буквой а на другой половине цилиндра сделаны более короткие окна, обозначенные буквой Ъ. Окна соединены —верхние с атмосферой, нижние с ресивером, в котором особый нагнетатель или компрессор поддерживает некоторое давление р,. больше атмосферного давления р . Крайние положения поршня соответствуют вертикалям 1—1 (н. м. т.) и II—II (в. м. т.). Цилиндр расположен горизонтально над цилиндром нанесены беи координат р, V. [c.22] Важно заметить, что отработавшие газы занимают весь объем цилиндра, считая от вертикали 1V IV. Начиная с этого момента открываются окна Ъ, и так как давление в ресивере больше атмосферного давления, а давление в цилиндре упало, то при правильном выборе момента открытия окон Ь воздух из ресивера начнет поступать в цилиндр, вытесняя отработавшие газы из всего пространства цилиндра. Этот процесс вытеснения отработавших газов из цилиндра носит название продувки. [c.23] Схема двухтактного процесса. [c.23] Содержимое в цилиндре к началу сжатия представляет собой смесь поступившего чистого воздуха с отработавпшми газами, оставшимися в цилиндре от предыдущего процесса. Количественное соотношение остаточных отработавших газов и свежего воздуха зависит целиком от качества продувки, т. е. от конструкции и схемы продувочных и выхлопных окон, правильного выбора моментов открытия и размеров этих окон, от давления продувочного воздуха в ресивере и от других факторов. Эти вопросы более подробно мы рассмотрим в свое время в главе VII. [c.24] Пока заметим, что нанесенная нами схема двухтактного процесса является несовершенной, но весьма удобна для наглядного представления способа осуществления рабочего процесса двухтактного двигателя. Количество отработавших газов, оставшихся в цилиндре к началу сжатия, в современных конструкциях авиационных двухтактных дизелей составляет от 2 до 8 /о в зависимости от типа. Схема, которую мы привели на фиг. 12, чаще всего не связывается с отдельным компрессором или нагнетателем роль последних играет кривошипная камера, которая выполняется в этом случае герметической. Кривошипная камера соединена с продувочными окнами и имеет один автоматический клапан, открывающийся внутрь. Через этот клапан при ходе поршня вверх происходит всасывание воздуха в кривошипную камеру. При обратном движении поршня вниз клапан закрывается и в кривошипной камере происходит сжатие. Так как объем кривощипной камеры обычно велик сравнительно с рабочим объемом, описываемым поршнем, то достигается небольшое повышение давления в кривошипной камере. Когда поршень открывает продувочные окна, то воздух из кривошипной камеры поступает в цилиндр и вытесняет отработавшие газы. [c.24] Еще одно обстоятельство следует иметь в виду. Как видно из фиг. 12, на процесс выхлопа д продувки из рабочего объема цилиндра 7, отнимается часть объема Г и соответственно из хода поршня теряется часть хода 8 , в течение которого фактически не происходит сжатия и расширения с производством заметной работы. Этот объем и ход 8 называются потерянным объемом и потерянным ходом. В отличие от этого остальной объем VI и ход 8 называются полезным объемом и полезным ходом. Процесс сжатия и процесс получения работы фактически осуществляются в период полезного хода. Потерянный ход в зависимости от конструкции и типа двухтактной машины составляет 12—ЗО /о от всего хода поршня. [c.26] Вернуться к основной статье