Циклы двигателей и их сравнение

ЦИКЛЫ ДВИГАТЕЛЕЙ И ИХ СРАВНЕНИЕ [c.153]

Несмотря на наличие такого количества принятых допущений, изучение идеальных термодинамических циклов позволяет нам выявить факторы, влияющие на экономичность двигателей, производить их сравнение, находить стройную и простую теорию тепловых расчетов машин и т. д. [c.160]

Таким образом, изучение идеальных термодинамических циклов позволяет производить при принятых допущениях анализ и сравнение работы различных двигателей и выявлять факторы, влияющие на их экономичность. Диаграмма, построенная при указанных условиях, является не индикаторной диаграммой двигателя внутреннего сгорания, а ру-диаграммой цикла с подводом теплоты при постоянном объеме. [c.262]

Двигатели внутреннего сгорания, работающие на природном газе по циклу Отто, и созданные на их базе ТЭС обладают рядом положительных качеств. При КПД производства электроэнергии 40—42 % выбросы СО2 в пересчете на 1 кВт ч в среднем на 25 % меньше по сравнению с выбросами современных 486 [c.486]

Потенциальный КПД двигателя Стирлинга выше, чем у других сравниваемых с ним двигателей, однако на совершенствование двигателей с разомкнутым циклом было затрачено значительно больше усилий. Результаты сравнения различных двигателей по их КПД не имеют большого распространения, поскольку, как уже отмечалось ранее, изготовители автомобилей и те, кто эксплуатируют стационарные установки, как правило, предпочитают сравнивать двигатели по удельному эффективному расходу топлива. Хотя этот параметр прямо связан с КПД, [c.128]

Идеальные циклы необходимы для сравнения с циклами действительных машин. По величине отклонения действительных циклов О идеальных судят о совершенстве использования тепла в реальных двигателях и намечают меры по их усовершенствованию. [c.58]

Значительно труднее выбрать метод и режим ускоренных испытаний какой-либо машины, предназначенной для выполнения разнообразных операций, отличающихся существенно различными условиями нагружения. В таком случае задача сводится к выявлению нагруженности компонентов машины в различных условиях эксплуатации, количественной оценке эксплуатационных воздействий, оказывающих наибольшее разрушающее влияние, и к учащенному их воспроизведению при испытаниях. При этом учитывается имеющийся опыт испытаний и эксплуатации машин. Известно, например, что при не-установившемся режиме работы автотракторного двигателя износ цилиндров ускоряется в 3—5 раз по сравнению с работой на постоянном режиме, эквивалентном по расходу топлива [1]. Движение транспортной машины с частыми троганиями и остановками ускоряет износ двигателя, сцепления, трансмиссии и тормозов. Регулируя продолжительность цикла включения муфты сцепления, можно не только влиять на нагрев и износ ее элементов, но и изменять величину всплесков крутящего момента, воспринимаемых трансмиссией, и т. д. [c.137]

Из этих допущений следует, что значения к. п. д. теоретических циклов выше, чем значения к. п. д. у соответствующих реальных двигателей. Однако при помощи теоретических циклов можно выяснить влияние основных термодинамических факторов на процесс преобразования теплоты в механическую работу, а также произвести сравнения различных циклов с точки зрения их эффективности и экономичности. [c.8]

Сравнение термодинамических циклов, показанных на рис. 78 и 89, а и б, свидетельствует об их полном совпадении, поэтому термодинамический к. п. д. цикла турбореактивного двигателя определяется формулой (463) или (465) а работа цикла — формулой. (466). [c.220]

Сравнение циклов, показанных на рис. 84 и 93, свидетельствует об их полном совпадении, поэтому термодинамический к. п. д. цикла пульсирующего воздушно-реактивного двигателя определяется по формуле (472), а работа цикла — по формуле (473). [c.223]

Каждый из рассматриваемых типов турбин обладает положительными и отрицательными качествами, влияющими на к. п. д. цикла. Если у газовой турбины по сравнению с паровой имеются преимущества по начальной температуре рабочего тела, то у паровой турбины более благоприятны значения конечной температуры,. которые близки к температуре окружающей среды, в то время как у газовой турбины по условиям расширения они значительно выше. Отсюда напрашивается мысль о создании цикла с использованием благоприятных факторов того и другого типов турбин с устранением их отрицательных качеств. Так возникла мысль о создании цикла с двумя рабочими телами — продуктами сгорания и водяным паром, т. е. с двумя двигателя- [c.162]

По типу энергетической установки все лодки подразделяют на атомные, дизель-электрические, парогазотурбинные, с двигателями замкнутого цикла и т. п. Так как атомная энергетическая установка по сравнению с другими типами двигателей обеспечивает подводной лодке качественно новые свойства (о чем говорилось в начале главы), можно выделить условно две основные группы лодок, назвав их атомными и неатомными. [c.18]

Для более рационального сравнения рабочих диаграмм целесообразно выразить давление и объемы в долях от их максимальных значений, что позволяет в первом приближении сравнивать аналогичные двигатели по размерам и массам. Площадь рабочей диаграммы общей рабочей полости рассматривается как основной критерий чем больше площадь, тем выше показатели двигателя. Из рис. 6.7 ясно, что циклы со смешанным рабочим телом при Р = 1 и Р = 2 имеют большие площади рабочих диаграмм по сравнению с диаграммой цикла с газообразным рабочим телом при р = 0. Для рассматриваемых случаев отношения работ (т. е. отношение соответствующих площадей рабочих диаграмм циклов при р — 1 и р = 2 к пло- [c.144]

Как следует из уравнений (209)—(211), к. п. д. идеальных циклов двигателей зависит только от основных характеристик их е, Я, р и от показателя адиабаты к. Ниже проводится краткий анализ экономичности циклов и сравнение их между собой с точки зрения экономичности. При этом удобнее всего начать с цикла, имеющего наиболее простое выражение для Таковы.м является цикл с подводом теплоты при v — onst. [c.141]

Так, напри.мер, в пятом издании (1953) учебника Сушкова в 1-4 перед рассмотрением газовых процессов говорится об общем методе исследований процессов и показываются его особенности. В учебнике Ястржембского (1947, 1953 и 1960) обобщенные методы исследований и их сущность показываются перед исследованием газовых процессов перед построением теории дифференциальных уравнений термодинамики перед исследованием циклов двигателей внутреннего сгорания перед сравнением этих циклов перед исследованием паровых процессов и т. д. Например, в этом учебнике в 17-1 (1960) перед исследованием основных процессов показывается, в чем собственно состоит графический метод исследований и расчета процессов изменения состояния водяного пара. В учебнике Вукаловича [c.302]

Авнацнонные дизели. Выше уже было упомянуто о работах отдела нефтяных двигателей ЦИАМ по исследованию дизелей и их проектированию. Напомним некоторые общие сведения по дизелям вообще и авиадизелям в частности. Вследствие больших степеней сжатия КПД цикла у дизелей выше, чем у бензиновых моторов. Поэтому удельный расход топлива у дизелей на 25—35% меньше. Кроме того, мощность дизеля более благоприятно изменяется по высоте полета. Например, при равных земных мощностях дизель без ПЦН на высоте 3—4 км имеет на 15—18% большую мощность, чем бензиновый мотор. Это объясняется тем, что дизели, как правило, имеют регулирование режимов работы не только по количеству смеси при примерно постоянном коэффициенте избытка воздуха, как бензиновые моторы, а и по качеству смеси. Таким образом, если с подъемом на высоту при полном открытии воздушного дросселя изменять подачу топлив в цилиндры так, чтобы коэффициент избытка воздуха уменьшался, то ценой некоторого увеличения массового расхода топлива (что не обязательно приводит к увеличению удельного расхода) можно существенно замедлить снижение мощности дизеля с увеличением высоты полета по сравнению с бензиновым мотором. Конечно, для высотных моторов с ПЦН различие не столь велико. [c.99]

В термодинамике степень совершенства цикла определяется значением его термического КПД, поэтому желательно, чтобы работа двигателей внутреннего сгорания осуществлялась по циклу Карно как имеЕОщему наибольший термический КПД. Однако практически осуществить цикл Карно оказалось невозможным, поэтому две работают по другим, менее экономичным циклам. Термодинамическая эффективность этих циклов зависит от конкретных условий их осуществления. В одних условиях экономически выгоден один цикл, в других условиях — другой. Сравнение идеальных циклов Отто, Дизеля и Тринклера показывает [c.180]

Сравнение термодинамических циклов, показанных на рмс, 106 и 116, а, б, свндете ьствует об их полном совпадении, поэтому термический КПД цикла турбореактивного двигателя определяется фо )мулой (689), а удельная работа цикла — формулой (691). [c.300]

При сравнении тепловых двигателей, использующих теплоту различных температурных потенциалов, термический КПД цикла отражает лииш внешние условия, но не совершенство самой машины, так как в выражения вида т]( = 1 — входят температуры источника и приемника Тг теплоты, но не характеристики рабочего тела в цикле. Для учета конкретных потерь в практику были введены дополнительные показатели эффективности преобразования, такие, как индикаторный, относительный, электрический, эффективный и другие КПД машин и отдельных их элементов. Разнородность этих коэффициентов затрудняет сравнительный анализ эффективности тепловых двигателей. [c.366]

Сравнение эффективности различных циклов д. в. с. производится путем сопоставления их теоретических к. п. д. Предположим, что в процессе сгорания смеси максимальные температуры Гз и давления рз одинаковы для сравниваемых д. в. с. Кроме того, принимаются одинаковыми конструктивные размеры цилиндров и начальные условия циклов. Сравнение циклов удобнее производить в координатах Т — s (рис. 65), так как площади циклов в этих координатах характеризуют количество использованного тепла. На рис. 65, а изображены 1—2р—3—4—цикл с подводом тепла при р = onst, 1—2v—3—4 — цикл с подводом тепла при v = onst и 1—2—2 —3—4 — цикл со смешанным подводом тепла. Как следует из рисунка, y tv < П см рассматриваемых условий дизели экономичнее карбюраторных двигателей. [c.157]

Некоторые другие вещества, если их использовать в качестве рабочего тела, обладают по сравнению с водой заметными преимуществами при высоких температурах цикла. К таким вещест-ва М относится, например, ртуть, которая имеет высокую критическую температуру (1650° С), низкие давления насыщенного пара и т. д. Однако ртуть неудовлетворительно обеспечивает нижние температурные границы цикла, так как для достижения на выходе из теплового двигателя температуры пара порядка 25—30° С пришлось бы создать в конденсаторе весьма низкое давление ( 0,000003 ата), что практически нереализуемо (при давлении 0,03—0,04 ата пары ртути имеют температуру 208— 217° С). [c.235]

Из изложенного следует, что теоретические циклы имеют более высокие значения к. п. д., чем можно получить их в реальных двигателях. Значение этих циклов заключается. только в том, что они позволяют выяснить влияние основных термодинамических факторов на совершенство превращения теплоты в работу, а также произвести сравнение различных циклов с точки зрения их эконо>1ичнссти и зф-фективц эсти. Материалы для. изучения теоретических циклов полу-чаютсй только расчетным путем. . [c.372]

Основной недостаток двухтакт ых д. в. с. по сравнению с четырехтактными — большая сложность очистки и наполнения цилиндра на высоких частотах. вращения коленчатого вала, особенно при переменных скоростном и нагрузочном режимах работы. Если в четырехтактных д.в. с. очистка и наполнение цилиндра (I и IV такты) с учетом фаз газораспределения клапанов осуществляются за 400—430° угла поворота коленчатого вала (больше одного оборота), то в двухтактном двигателе на эти процессы отводится примерно 1/3 оборота коленчатого вала (ПО—120°). Поэтому,-естественно, с увеличением частоты вращения у.меньшение времени, отводимого на очистку и наполнение цилиндра в двухтактном д. в. с., более резко отражается на качестве этих процессов, чем в четырехтактном д. в. с., количество остаточных газов возрастает до 60—70% объема цилиндра и более и смены рабочего тела не происходит. Этим, в частности, и объясняется то положение, что все автомобильные двигатели легковых машин работают по четырёхтактному циклу, так как частота вращения их коленчатого вала составляет 4000—5000 об/мин и выше, что обеспечивает их высокую мош,ность при малых габаритах и удовлетворительном качестве процессов смены рабочего телЬ. [c.157]

Что касается образующихся в двигателе при сгорании тоП" лива и смазочного масла биологически активных полицикличе-ских ароматических углеводородов (ПАУ), включая бенз(а)пИ рен, то при работе на природном газе (ас 1,1) их всего 10% от выбросов при работе на бензине. Если исходить из выбросов в ПАУ, измеренных по ездовому циклу ГТР, то выбросы ПАУ при работе на природном газе составляют менее 1% в сравнении с выбросами при работе на бензине. [c.229]

Большая плотность рабочего тела в цикле, по-видимому, является основной причиной, ограничивающей высокую частоту вращения двигателя. Поэтому такие двигатели, вероятно, должны иметь большую массу и низкую частоту вращения. С другой стороны, необходимо также знать, какими преимуществами должны обладать такие двигатели для широкого их применения в будущем. Во-первых, это высокий коэффициент теплоотдачи и большая удельная теплоемкость жидкого рабочего тела по сравнению с газом. Во-вторых, менее сложная проблема уплотнений, несмотря на высокое давление в двигателе. В третьих использование жидкого рабочего тела в качестве смазочного материала. Оригинальным и специфическим свойством такого двигателя является способность к са-моповышению давления. Например, рассмотрим двигатель, в котором в качестве рабочего тела используется вода. При подводе определенного количества теплоты давление в двигателе автоматически возрастает, так как нагретое в горячей зоне рабочее тело сжимает оставшуюся в двигателе жидкость в этом случае отношение (1р/с1и) имеет большое значение. [c.160]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...