Двигатели Параметры процесса сжатия

В реактивном сопле. На рис. 14.4 представлена схема и изменение параметров по тракту двигателя. Идеальный цикл этого двигателя по сравнению с прямоточным двигателем дополняется процессами, идущими в компрессоре и турбине (рис. 14.5). На р—о-диаграмме процесс а-/сжатие в дис узоре процесс /-с —сжатие в компрессоре процесс г-2 — расширение в турбине 2-е — расширение в реактивном сопле. Общая степень повышения давления я == [c.172]

На характер протекания процесса сгорания оказывает влияние большое количество различных факторов параметры процессов впуска и сжатия, качество распыливания топлива, частота вращения коленчатого вала двигателя и т. д. Зависимость параметров процесса сгорания от целого ряда факторов, а также физико-химическая сущность процесса сгорания моторных топлив пока что изучены недостаточно полно. [c.51]

На индикаторной диаграмме при анализе процесса сгорания выделяют три фазы. Начальная фаза сгорания, или фаза формирования фронта пламени 0i, — от момента подачи искры до момента, когда давление в цилиндре в результате выделения теплоты становится выше давления сжатия (отрыв диаграммы давления от диаграммы давления в цилиндре без подачи искры). На длительность фазы 0i влияют состав смеси, степень сжатия, частота вращения вала, нагрузка двигателя, параметры искрового разряда. [c.209]

Параметры двигателя. Совокупность процессов, периодически повторяющихся в определенной последовательности в цилиндре двигателя, называется рабочим циклом. В четырехтактном двигателе рабочий цикл осуществляется за четыре такта впуск сжатие рабочий ход выпуск. Тактом называется часть рабочего цикла, происходящего за один ход поршня. Ходом поршня называется путь, проходимый им от одной мертвой точки до другой (рис. 1.2). Мертвыми точками называются положения поршня, в которых он изменяет направление движения на обратное. [c.8]

Весьма важным параметром двигателя является его степень сжатия, представляющая собой отношение всего объема цилиндра к объему камеры сжатия, показывающее, во сколько раз уменьшается объем свежего заряда при проведении процесса сжатия [c.21]

Ниже приведены значения параметров состояния рабочего тела в конце процесса сжатия для бензиновых двигателей [c.396]

Расчетные значения параметров рабочего тела в конце процесса сжатия (точка с) определяют по формулам (15.99) и (15.100). Среднее значение показателя политропы сжатия щ для дизельных двигателей находится в пределах щ = 1.32... 1.38. [c.402]

Среднее эффективное давление можно увеличить только путем повышения давления рабочего в процессе расширения или уменьшения давления рабочего тела в процессе сжатия. Понизить давление рабочего тела в процессе сжатия не представляется возможным, так как оно поступает в цилиндр двигателя из окружающей среды с определенными значениями параметров состояния. Поэтому на практике стремятся увеличить давление рабочего тела в процессе расширения. Для повышения давления рабочего тела в процессе расширения следует подать в цилиндр двигателя больше топлива. [c.419]

Процесс сжатия создает условия, необходимые для воспламенения и сгорания топлива. При термодинамическом расчете принимают, что конец сжатия соответствует наименьшему объему цилиндра, а параметры рабочего тела характеризуются давлением Рс и температурой Тс (точка с, см. рис. 110). В двигателе с самовоспламенением необходимо, чтобы температура воздуха в конце сжатия была достаточной для самовоспламенения топлива, поданного в цилиндр. Это условие определяет наименьшую степень сжатия. Действительная степень сжатия выбирается больше наименьшего значения по следующим соображениям [c.165]

Смесеобразование и сгорание. В конце процесса сжатия в цилиндр начинает поступать топливо. Начало топлива соответствует тлу фт, а параметры состояния рабочего тела в этот момент соответствуют точке т на индикаторной диаграмме (см. рис. 8—И и 13—16). Смесеобразование обеспечивает такое распределение топлива в камере сгорания, которое позволило бы наиболее эффективно использовать кислород воздуха для сгорания топлива. Эти цели в двигателях с внутренним смесеобразованием достигаются подбором соответствующих форм камер сгорания, созданием вихревых движений воздуха в камере, распределением топлива по объему камеры и др. [c.167]

Все действительные процессы изменения состояния газов являются необратимыми, так как все процессы в тепловых установках протекают с конечными скоростями, и поэтому параметры состояния газа не могут быть в каждый момент времени одинаковыми по всей его массе. Например, в процессе сжатия газа в цилиндре наибольшее давление будет в слоях газа, расположенных ближе к днищу поршня, а наименьшее давление — в слоях газа, наиболее удаленных от поршня, Кроме того, при изменении состояния газов, например, в цилиндрах поршневых двигателей внутреннего- сгорания изменяется химический состав рабочего тела и, следовательно, газовая постоянная / происходят потери теплоты с лучеиспусканием и при трении. Типичным примером необратимого процесса является трение. Работа, затрачиваемая на преодоление трения, необратимо превращается в теплоту, выделяющуюся при трении. [c.23]

В двигателях с разделенными камерами сгорания, состоящими из двух и более полостей, соединенных каналами, изменение параметров рабочего тела в процессе сжатия значительно сложнее. [c.130]

При нормальной работе двигателя показатель политропы расширения щ в начале процесса расширения меньше показателя адиабаты к . Далее в процессе расширения показатель политропы расширения увеличивается и в конце расширения становится больше показателя адиабаты. Из-за трудностей учета всех явлений, сопровождающих процесс расширения, принято, как и для процесса сжатия, при определении параметров газов и работы расширения считать, что процесс расширения происходит по политропе с некоторым средним показателем 2, постоянным для всего хода поршня. [c.168]

Реальный регенератор. Условия работы регенератора в реальном двигателе значительно отличаются от тех предполагаемых условий, которые рассматривались выше для идеального случая. Температура рабочего тела на входе в насадку не постоянна, а периодически изменяется, так как процессы сжатия и расширения не изотермические. Температура на выходе из насадки регенератора также меняется, что обусловлено не только ее периодическим изменением на входе, но и ограниченными значениями коэффициентов теплоотдачи и поверхности теплообмена насадки, приводящих к конечным скоростям теплоотдачи. Другие параметры потока рабочего тела на входе в насадку (или на выходе из нее) не постоянны, а непрерывно меняются давление, плотность и скорость изменяются в широких пределах, а изменение температуры-происходит в более ограниченном диапазоне. [c.108]

Давление газа. Давление в рабочей полости реального двигателя является сложной функцией термодинамических и динамических параметров. Определение точного закона его изменения связано с проведением сложных расчетов на ЭВМ. Однако использование в динамическом анализе зависимости изменения давления в идеальном цикле с изотермическими или другими процессами сжатия и расширения может служить благоприятным условием для последующего определения фазового угла смещения и амплитуды эквивалентной гармонической волны давления, вычисляемой следующим образом [c.207]

Ряд технологических процессов, особенно химической промышленности, связан с потоками нагретых сжатых газов. Расширение этих газов в газовой турбине позволяет получить энергию, которая обычно используется в этом же процессе, например для нагнетания тех же газов. В этом случае вал турбины непосредственно соединяется с валом турбокомпрессора. Такое комбинирование позволяет существенно снизить потребление энергии в технологическом процессе. К сожалению, оно используется еще недостаточно широко, во-первых, из-за косности мышления технологов, а во-вторых, из-за отсутствия турбин на нужные параметры. Часто используют авиационные двигатели, выработавшие свой ресурс. [c.61]

Ход процесса прессования зависит от многих факторов влажности сена, типа и сорта его, скорости сжатия, мошности двигателя и др. Взаимозависимость некоторых параметров прессования представлена на фиг. 48, 49 и 50 [7]. [c.193]

Компрессор служит для обеспечения расхода воздуха через турбокомпрессор и его сжатия до определенного давления, что необходимо в ВРД, как уже отмечалось ранее, для лучшего преобразования тепла, подводимого и камере сгорания. Процесс подвода тепла осуществляется в ГТД практически при мало изменяющемся давлении. В турбине газовый поток с повышенным давлением и температурой расширяется и часть его энергии преобразуется в механическую работу на валу. При этом на установившемся режиме работы турбокомпрессора (постоянные обороты) мощность турбины полностью расходуется на привод компрессора и агрегатов обслуживания двигателя. На рис. 5.7 для установившегося режима работы двигателя в условиях стенда приведен график характера изменения параметров (скорость, давление и температура) потока вдоль проточной части турбокомпрессора ТРД. [c.226]

В цикле двигателя внутреннего сгорания со смешанным подводом теплоты i=1034 кДж/кг степень сжатия е=13 и степень повышения давления в процессе изохорного подвода теплоты Я= = 1,5. Определить термический к. п. д. и температуру в характерных точках цикла, если параметры начальной точки 0,09 МПа и 70°С. Рабочее тело — воздух. [c.82]

Параметры рабочего процесса. Степень сжатия. Степень сжатия е является основным параметром, от которого зависит эффективность и экономичность работы двигателя. С увеличением степени сжатия увеличиваются индикаторный i и эффективный т] коэффи- [c.13]

Фиг, 83. Влияние геометрической степени сжатия на параметры тепловыделения и рабочего процесса в отсеке двигателя ГАЗ-51 [c.122]

При рассмотрении термодинанических циклов процесс сгорания в цилиндре двигателя заменяется подводом тепла извне. При этом предполагается, что рабочим телом является идеальный газ, имеющий постоянную или переменную теплоемкость. Рабочим телом переменной теплоемкости в процессе сжатия служит воздух, а при расширении — продукты сгорания постоянного состава. Подсчет параметров процесса сжатия и расширения производится по уравнению Клапейрона—Менделеева, т. е. по характеристическому уравнению состояния для идеальных газов. [c.147]

Пусть начальное состояние сжимаемого тела характеризуется точкой Ад, которой соответствуют полные параметры р, У и i. При адиабатном (изоэнтропном) сжатии до давления р состояние рабочего тела характеризовалось бы точкой с параметрами Г , и Потери внутри машины составляют /пот=А/пот= к—Сг Действительный процесс сжатия рабочего тела приближенно может быть отображен политропой Ад—Ак (на рисунке условно принято, что она близка к прямой), направленной в сторону, соответствующую росту энтроНии. В точке Ак рабочее тело будет характеризоваться температурой 7 к, более высокой чем 7 , Соответственно увеличится и удельный объем сжимаемой жидкости. Вследствие этого потребуется дополнительный расход тепла на сжатие увеличенного объема рабочего тела, сопровождающееся повышением температуры. В тепловых двигателях, как это следует из гл. 30, при политропном расширении рабочего тела тепло по- [c.387]

В цилиндре двигателя внутреннего сгорания в конце процесса сжатия абсолютное давление 4 МПа и температура 550"С. Определить параметры в конце подвода теплоты в количестве q= = 150 кДж/кг, если 50% теплоты подводится при D= onst и 50% при p= onst. Считать, что рабочее тело (газ) обладает свойствами воздуха. Зависимость теплоемкости от температуры не учитывать. [c.60]

О параметрах буферного цилиндра судят по величинам работ или средних давлений в процессах сжатия расширения, а также по значениям максимального и минимального давления и соответствующей им степени повышения давления. Эти параметры определяют теми же способами, которые применяются при исследованиях двигателя и компрессо1ра. Для определения опытных значений показателей политроп сжатия и расширения подсчитывают объем камеры сжатия буфера. Относительная величина этого объе ма [c.199]

Назовите параметры процесса впуска и факторы, влияющие на них. 2. Что такое коэффициент наполнения цилиндра 3. Дайте определение степепи сжатия. 4. Что такое коэффициент избытка воздуха Каковы его значения на номинальном режиме для карбюраторных двигателей и дизелей 5. Назовите отличительные особенности процессов сгорания в дизелях и карбюраторных двигателях. 6. Какие температуры и давления в конце сгорания наблюдаются в карбюраторных двигателях и дизелях 7. Дайте определение индикаторной и эффективной мощностей. 8. Какими показателями характеризуется экономичность двигателя 9, С какой целью рассчитывают тепловой баланс двигателя 10.Дайте определение индикаторного и э4)фектыв-ного КПД двигателя. И. Какая существует связь между индикаторным и эффективным КПД двигателя 12. Что оценивается отиосительньш КПД [c.153]

Период запаздывания воспламеиения приводит к скоплению в цилиндре перед воспламенением некоторого количества топлива и сгоранию его с резким повышением давления. В зависимости от величины этого периода протекание процесса сгорания и соответствующее изменение параметров процесса будут различными, следовательно, разным будет и закон сгорания. Наконец, в то время как в карбюраторных двигателях топливо в процессе карбюрирования и сжатия в цилиндре в боль- [c.397]

Так как в адиабатном процессе s = onst, то адиабаты в этой диаграмме — линии, параллельные оси ординат. Это обстоятельство делает -диаграмму очень удобной для расчета процессов, происходящих в идеальных тепловых двигателях, так как процессы сжатия и расширения в них происходят без теплообмена с окружающей средой, т. е. по адиаба- те. На is-диаграмме часто наносят цветными линиями изохоры — линии и = onst. Пользуясь ими, можно определить значения о и р водяного пара для заданных параметров состояния., [c.35]

Процесс сжатия по описанным ранее причинам является политропиче-ским. При этом в процессе сжатия показатель политропы сжатия изменяется. В инженерной практике для упрощения расчетов значение показателя политропы сжатия усредняют, используя результаты экспериментальных исследований. Для дизельных двигателей среднее значение показателя политропы сжатия примерно равно Пх = 1.35... 1.42. Значения параметров рабочего тела в расчетной точке с определяют по формулам (10.76). [c.211]

Для термодинамического цикла двигателей внутреннего сгорания (рис. 1) характерно следующее сжимается холодное рабочее тело в конце процесса сжатия и в начале расширения к рабочему телу подводится теплота Qi при и = onst и Qi — при = onst расширяется рабочее тело, нагретое до высокой температуры в конце процесса расширения отводится некоторое количество теплоты (для возвращения рабочего тела в исходное состояние, соответствующее параметрам точки а). [c.5]

Дизельное топливо в основном состоит из средней фракции продуктов перегонки нефти, из которой удалены как летучие, так и более тяжелые фракции. Это топливо должно быть более тяжелым, чем бензин, в связи с тем, что оно впрыскивается в цилиндры под высоким давлением (более 3,5 МПа), образуя мелкодисперсные частицы, процесс горения которых оптимизируется. Дизельное топливо характеризуется цетановым числом, которое служит показателем воспламеняемости. Как и октановое число для бензина, цетановое число определяется сравнением работы эталонного двигателя на аттестуемом и на эталонном топливе, представляющем собой смесь цетана с плохо воспламеняемым а-метилнафталином.. В табл. 4.2 приведены параметры разных видов топлива, в том числе дизельного. Различия в свойствах топлива и работе двигателей с искровым зажиганием и зажиганием при сжатии приводят к тому, что в дизельном двигателе проблемы эмиссии носят существенно иной характер. Вы.хлопные газы его содержат в десять раз меньше СО, чем бензинового двигателя, примерно одинаковое количество НС и, видимо, несколько большее количество NO . Эти выбросы можно существенно снизить с помощью РВГ. Остается проблема дыма и запаха выхлопных газов, характерных для дизельного двигателя. Согласно постановлению правительства США от 1970 г. статические выбросы дыма из дизельного двигателя не должны снижать прозрачность воздуха более чем на 20 %. Добавка в топливо менее 0,25 % бария позволяет снизить задымленность на 50 %. Соответствующие химические реакции недостаточно изучены, выяснено однако, что барий присутствует в выхлопных газах в виде BaS04. [c.68]

В связи с созданием широкофюзеляжных самолетов с большой пасса-жировместамостью еще более возрастает значение надежности авиационной техники, и в частности двигателей. Повышение уровня параметров двигателей для достижения высокой экономичности связано с интенсификацией всех рабочих процессов. Применение высоких степеней сжатия и температуры газа перед турбиной существенно усложняет обеспечение высокой надежности, выдвигая этот показатель в качестве первостепенного. [c.51]

Замкнутые системы регулирования могут лучше обеспечивать оптимальные условия работы воздухозаборника при различных условиях полета и режимах двигателя, так как они по своей физической сущности обеспечивают поддержание оптимального процесса воздухозаборника. В замкнутых системах регулирования воздухозаборников внешнего сжатия в качестве регулируемых параметров могут быть использованы а) поддежание заданной интенсивности скачка S, расположенного за горлом б) поддержание месторасположения замыкающего прямого скачка (отсутствие в определенном диапазоне чисел М полета выбитой головной волны). Выполнение этих двух условий может быть обеспечено, например, регулированием площади горла и перепуска воздуха. [c.304]

За исключением мокрого Флюидайна , в двигателях Стирлинга используются однокомпонентные рабочие тела, если воздух считать чистым газом. Эти рабочие тела не только однокомпонентны, но и однофазны. Нет никаких причин, препятствующих использованию многокомпонентных многофазных рабочих тел, тем более что такие тела могут дать некоторые термодинамические преимущества, поскольку могут воспринимать более высокие степени сжатия. Тем не менее в настоящее время используются исключительно газообразные рабочие тела, причем практически без исключений только воздух (азот), гелий и водород. Как уже было показано выше, влияние рассмотренных нами параметров не зависит от того, какой из трех газов использовался в качестве рабочего тела. Однако, хотя тенденции и совпадают, конкретные цифры различны. Большая часть имеющейся литературы, если обратиться к публикациям достаточно общего характера, создает впечатление, что водород является наиболее подходящим рабочим телом, и в процессе первоначального изучения нами основных принципов и конструктивных особенностей двигателей Стирлинга это впечатление усилилось. Однако если водород обладает столь очевидными преимуществами, то почему все еще используют и остальные два газа, особенно гелий, хотя он и более дорогой Мы уже рассмотрели некоторые проблемы, связанные с использованием водорода, например необходимость /компенсировать просачивание водорода через материалы, с которыми он контактирует, и повышение хрупкости этих материалов, но если водород имеет такие неоспоримые преимущества, то с этими проблемами надо смириться. В первых аналитических работах (например, [44]) высказываются предположения, что водород является лучшим рабочим телом с точки зрения обеспечения высоких рабочих характеристик только в некоторых режимах работы, в других режимах наиболее подходящими могут оказаться другие два обычно используемых газа. Однако необходимо помнить, что большая часть усилий по совершенствованию двигателей Стирлинга предпринимается с целью установ- [c.102]

Анализ влияния основных параметров двигателей на экономические характеристики его работы показывает, что, при условии бездетонационной работы, для каждой группы двигателей существует рациональный предел повышения степени сжатия и обеднения смеси. С учетом экономичности и весовых характеристик двигателей наивыгоднейшие значения степени сжатия приближаются к е =8 9 при обеднении смеси до значения а = 1,2-ь1,4. Известно, что не представляется возможным обеспечить устойчивую работу двигателя с обычным искровым зажиганием на смесях с а=1,2-5-1,4 при степени сжатия е = 8-ь9. Что касается двигателя с воспламенением от сжатия (дизеля), то степень сжатия е = 8-ь9 недостаточна для обеспечения надежного самовоспламенения, а смесь с а=1,2-ь1,4 оказывается для него богатой. При таком коэффициенте избытка воздуха трудно получить полное сгорание топлива. Для осуществления рабочего процесса двигателя с наивыгоднейшими параметрами (г =8- 9 и а= 1,2- 1,4) можно применить факельную систему зажигания, называемую также форкамерной или предкамерной. Кроме получения высокой экономичности, факельная система зажигания, благодаря присущему ей антидетонацион-ному эффекту, позволяет значительно расширить ассортимент применяемых топлив в результате использования некоторых низкосортных продуктов. [c.308]

Среднее эффективное давление. Средние эффективные давления Рем и соответствующие максимальному крутящему моменту и максимальной мощности двигателя, так же как и литровая ЛТд и поршневая N мощности двигателя, являются параметрами, характеризующими степень совершенства рабочего процесса двигателя и в известной мере совершенство его конструкции. Величины ре м и Ре N могут быть опредблсны либо путем проведения теплового расчета, либо намечены на основании данных испытаний успешно работающих двигателей, подобных проектируемому. В основном для увеличения среднего э( )фективного давления автомобильных и трак-торйых двигателей применяют следующие способы повышение степени сжатия и применение обогащенных смесей (в карбюраторных двигателях), увеличение коэффициента наполнения, снижение механических потерь, наддув, улучшение рабочего процесса в целом. Увеличение ре за счет повышения степени сжатия, а также за счет наддува сопровождается в карбюраторных двиг.ателях значительным повышением давления р конца сгорания и, следовательно, значительным увеличением нагрузки на детали двигателя. [c.15]

Характеристика по подаче топлива на цикл при постоянном давлении газа позволяет исследовать основные закономерности изменения таких параметров рабочего процесса СПГГ, как ход поршней, расход газа, потери давления в газораспределителыных органах, индикаторный к. п. д. и тепловая напряженность двигателя. При снятии этой характеристики степень сжатия в цилиндре двигателя целесообразно поддерживать постоянной, что при неизменном давлении газа соответствует примерно постоянному давлению в буфере. [c.41]

Характеристика по давлению газа при постоянной подаче топлива на цикл дает представление о влиянии этого параметра на адиабатный к. п. д. генератора, на наполнение цилиндра компрессора, на температуру газа, на процесс горения в двигателе. Если при снятии этой характеристики степень сжатия в цилиндре двигателя поддерживать постоянной, то такая характеристика позволит одновременно исследовать влияние скоростного режима (числа циклов) на основные параметры СПГГ и опреде- [c.41]

Выражение для у 1 показывает, что термический КПД цик поршневого двигателя с комбинированным подводом тепла ззе сит от всех трех параметров цикла, т. е. от е, X и р. При этом растет с увеличением степени сжатия е при постоянных X и Термический КПД уменьшается с увеличением р при постоя ных и X, так как в этом случае уменьшается глубина расшир ния в ад41абатном процессе 4-5 и увеличивается температура 5 при которой начинает отводиться тепло Q2. Термический КПД уменьшается с ростом X при постоянных е и р. [c.196]

И. А. Плешанов [53] провел на одноцилиндровой установке исследование процесса сгорания в цилиндре авиационного двигателя М-17 (0=160 мм 5=190 лш п=1600 об/мин. степень сжатия г=6,35 угол опережения зажигания 6=25°). При исследовании переменным параметром являлся коэффициент избытка воздуха а. Характеристики процесса выгорания были выявлены обработкой индикаторных диаграмм. [c.67]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...