ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Циклы поршневых двигателей внутреннего сгорания из "Теплотехника " Термодинамический цикл поршневого двигателя внутреннего сгорания (ПДВС) представляет собой повторяющуюся замкнутую последовательность обратимых термодинамических процессов, каждый из которых приближенно отражает известные из опыта особенности реальных процессов, происходящих в работающем двигателе. [c.144] Цикл совершается неизменным количеством рабочего тела, которое будем полагать идеальным газом постоянного состава с теплоемкостью, независящей от температуры. [c.144] Задача термодинамического исследования циклов ПДВС состоит в получении выражений термического КПД и среднего давления цикла, а также выявлении характера зависимости этих показателей от параметров цикла. [c.144] Этот параметр отражает тепловую нагрузку цикла. [c.145] В реальном двигателе искрового зажигания выбор степени сжатия в основном определяется практическими возможностями организации процесса сгорания без детонации.Так как в уравнении (4.15) отсутствует параметр X, то термический КПД цикла Отто не зависит от количества подведенной теплоты, т.е. от нагрузки. [c.146] Среднее давление цикла повышается с увеличением количества подведенной теплоты (ростом к - Тг/Т ). Однако, если на максимальную температуру цикла наложено ограничение, связанное, например, с требованием уменьшения выбросов двигателем оксидов азота NOx, то, как показывают расчеты, кривая среднего давления цикла в функции от степени сжатия проходит через максимум (рис.4.6). [c.147] Пример 4.2. Сравнить изменения термического КПД (Ат1() цикла Отто при переходе от =6 к Е=8 и при повышении от 10 до 12. Принять, что рабочим телом является трехатомный газ (к=1,3). [c.147] В соответствии с полученным результатом прирост термического КПД при переходе от Б=6 к =8 почти в 1,85 раза больше, чем при повышении от 10 до 12. [c.147] Таким образом, как и в случае цикла Отто, Г , и pt цикла Дизеля зависят от природы рабочего тела и степени сжатия, возрастая при повышении е и показателя адиабаты к. [c.149] В отличие от цикла Отго, в данном случае термический КПД зависит от тепловой нагрузки цикла, т.е. количества подведенной теплоты. С его увеличением r t снижается. По условию организации теплоотвода по изохоре Ьа величина р не может превышать значения е. Несмотря на снижение Пь увеличение количества подведенной теплоты приводит к росту среднего давления цикла. [c.149] Традиционно цикл с подводом теплоты при p= onst считается термодинамическим циклом тихоходного дизеля. Однако при подборе подходящих значений ра и s этот цикл может рассматриваться как модель цикла двигателя с искровым зажиганием при его работе на особо малых нагрузках и холостом ходу. [c.149] Термический КПД смешанного цикла увеличивается с повышением степени сжатия 8, показателя адиабаты к и степени повышения давления X. При увеличении степени предварительного расширения р термический КПД цикла уменьшается. [c.151] Доля теплоты, подведенной в изохорном процессе Ху, может принимать значения от О до 1. При Ху=0 Х= (вся теплота подводится в изобарном процессе, т. е. смешанный цикл переходит в цикл Дизеля) уравнения (4.26) и (4.27) приобретают вид соответственно (4.18) и (4.20). При Ху=1 (вся теплота подводится в изохорном процессе) смешанный цикл переходит в цикл Отто, для которого р -1. В этом случае уравнения (4.26) и (4.27) принимают вид (4.15) и (4.16). [c.151] На практике высокие давления и большие скорости его нарастания ухудшают условия работы кривошипно-шатунного механизма, повышают щумность работы двигателя и снижают его механический КПД. В связи с этим при расчете действительного цикла быстроходного дизеля параметр X не принимают больше, чем 2,1. [c.152] Полученный результат отвечает практике дизели более экономичны, чем бензиновые двигатели, но уступают им по своим удельным мощностным показателям. [c.155] При П2=к формула переходит в полученное ранее выражение термического КПД смешанного цикла с изоэнтропным процессом последующего расширения. [c.157] При П2=к формула дает среднее давление цикла со смешанным подводом теплоты и изоэнтропным процессом гЪ. [c.157] Вернуться к основной статье