Циклы двигателей внутреннего сгорания. Компрессор

Цикл двигателя внутреннего сгорания с подводом теплоты при постоянном объеме. 16.2. Цикл двигателя внутреннего сгорания с подводом теплоты при постоянном давлении. 16.3. Цикл двигателя внутреннего сгорания со смешанным подводом теплоты. 16.4. Сравнение циклов двигателей внутреннего сгорания. 16.5. Рабочий процесс компрессора. [c.512]

Как двигатели внутреннего сгорания поршневого типа, так и газотурбинные установки, циклы которых были исследованы выше, работают по разомкнутому циклу. Так, в рассмотренных циклах турбин внутреннего сгорания компрессор засасывает из атмосферы воздух, а из выходного патрубка турбины (в установке, работающей по регенеративному циклу,— из регенератора) в атмосферу выбрасываются отработавшие газы. Таким образом, каждый новый цикл в таких установках осуществляется с новой порцией рабочего тела. Изображение и рассмотрение в р, и- и Т, -диаграммах таких циклов в виде замкнутых было, как мы отмечали, условным. [c.344]

Глава двенадцатая КОМПРЕССОРЫ И ЦИКЛЫ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ [c.139]

Книга состоит из двух частей первая посвящена технической термодинамике, вторая—теплопередаче. В первой части рассматриваются основные понятия, первое и второе начала термодинамики, термодинамические процессы идеальных и реальных газов, циклы двигателей внутреннего сгорания, паротурбинных установок и компрессоров, процессы истечения газов. Во второй части освещены вопросы переноса теплоты теплопроводностью, конвекцией и излучением, метод подобия и основы теплового расчета теплообменников. При изложении материала авторы старались обращать особое внимание на физическую сущность изучаемых явлений, формировать у учащихся научное понимание основ теплотехники и прививать им практические навыки в решении задач прикладного характера. При этом авторы исходили из того, что изучение теоретических основ теплотехники должно предшествовать изучению специальных курсов, посвященных парогенераторам, паротурбинным установкам, автоматизации тепловых процессов, эксплуатации теплоэнергетических установок. [c.3]

Индикаторные диаграммы теоретических циклов двигателей внутреннего сгорания и рабочих процессов компрессоров позво-52 [c.52]

В учебном пособии рассмотрены первый и второй законы термодинамики, процессы изменения состояния газов и паров, термодинамические основы работы компрессоров, циклы тепловых установок. Изложены основы теории и рассмотрены конструкции паровых и газовых турбин, двигателей внутреннего сгорания, а также компрессоров. [c.672]

В двигателях внутреннего сгорания, работающих с подводом тепла при постоянном давлении для распыливания воздухом жидкого топлива, в форсунке предусматривается установка специального компрессора. В двигателях же, работающих по циклу со смешанным подводом тепла, компрессора не требуется, поскольку в них для распыления топлива служит топливный насос. В связи с этим такие двигатели называют б е с -компрессорными. [c.77]

Изучение технической термодинамики студентами теплотехнических специальностей вузов предусматривает проведение определенного количества лабораторных работ. Настоящая книга и является прежде всего пособием для выполнения этих работ. Большая часть описываемых в книге работ посвящена исследованию термодинамических свойств веществ, а несколько работ — изучению процессов (дросселирование, истечение). К сожалению, строгое ограничение объема книги не позволило привести описания работ по исследованию циклов и рабочих диаграмм машин (компрессор, двигатель внутреннего сгорания, холодильная машина). [c.3]

ИДЕАЛЬНЫЕ ЦИКЛЫ ПОРШНЕВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ И КОМПРЕССОРОВ [c.108]

В ГТУ с замкнутым циклом (рис. 1.1) в отличие от двигателей внутреннего сгорания подготовка рабочего тела и его использование разделены по месту и времени. Газ при низких температуре и давлении поступает в компрессор К, где сжимается и направляется в газовый котел ГК. В котле, в котором сжигается органическое топливо, сжатый газ нагревается до высокой температуры. Подогретый газ высокого давления направляется в газовую турбину ГГ, где, расширяясь, совершает работу, передаваемую на вал установки. Часть работы затрачивается на привод компрессора, а остальная полезно используется для выработки электроэнергии в электрогенераторе ЭГ, отпускаемой потребителям. [c.23]

В устройствах, работающих по замкнутому циклу, в том числе и в двигателе Стирлинга, необходимо избегать потерь рабочего тела, поскольку такие потери снижают среднее давление цикла и, следовательно, выходную мощность. Имеется много путей для просачивания рабочего тела из внутренней полости двигателя например, водород под действием высоких давлений и температур будет диффундировать сквозь металлические перегородки, изготовленные из больщинства металлов и сплавов (особенно это относится к нержавеющей стали). Однако чаще всего основной причиной утечки является просачивание газа под давлением около поршней и их штоков. На первый взгляд такую утечку можно ликвидировать, установив обычные уплотнения, т. е. металлические кольца или кольца из шнура, поскольку, например, газовые компрессоры работают при давлениях, превышающих давление в двигателях Стирлинга. Однако рабочие температуры в двигателях Стирлинга выше, чем в компрессорах, и это усложняет решение проблемы уплотнений. В двигателях внутреннего сгорания рабочие температуры сопоставимы с температурами в двигателях Стирлинга, однако в двигателях Стирлинга уплотнения должны работать в атмосфе ре, не содержащей масла, поскольку при попадании масла из картера в рабочие полости происходит его пиролиз и образование углеродных отложений, засоряющих теплообменники и особенно высокопористые регенераторы. Кроме того, масло в картере может загрязняться просачивающимся рабочим телом. Усовершенствование уплотнений не должно производиться за счет увеличения трения, поскольку это может привести к недопустимому падению рабочих характеристик на валу двигателя. Из сказанного видно, что создание работоспособной конструкции уплотнения для двигателей Стирлинга с высоким внутренним давлением представляет достаточно серьезную проблему. Этот вопрос рассматривается в разд. 1.7. Необходимо уяснить, что использование газообразного рабочего тела, находящегося под высоким давлением, делает чрезвычайно вероятной утечку газа безотносительно к степени совершенства уплотняющих устройств. Следовательно, чтобы поддерживать выходную мощность двигателя на одном уровне в течение длительного периода эксплуатации, такая утечка должна компенсироваться. Практически это означает, что на двигателях Стирлинга с высоким давлением должен быть установлен компрессор, автоматически нагнетающий сжатый газ в двигатель при падении давления цикла ниже определенного уровня иными словами, должен быть обеспечен процесс подкачки . Компрессор может быть расположен как внутри двигателя, так и вне его. В двигателе с косой шайбой Форд — Филипс имеется внутренний поршневой компрессор, состоящий из небольших порш- [c.81]

Необходимо указать, что периодически неравномерно установившееся движение является наиболее распространенным режимом движения в машинах. Такой режим имеет место, например, в четырехтактном двигателе внутреннего сгорания, где цикл происходит в течение двух оборотов коленчатого вала, в лесопильной раме, где цикл происходит в течение времени двойного хода рамы (одного оборота кривошипа), паровой машины, поршневого насоса, компрессора, станков-автоматов" и т. д. [c.299]

Такой диаграммой удобно пользоваться при исследовании процессов и циклов, протекающих в рабочих телах, которые можно принимать за идеальные газы. Это допустимо, например, при исследовании рабочего процесса воздушных и некоторых газовых компрессоров, двигателей внутреннего сгорания, газотурбинных установок и т. п. В качестве примера в приложении дана диаграмма T—S для воздуха, который принимается за идеальный газ. [c.99]

Отдел шестой Идеальные тепловые машины . Гл. 1 Цикл Карно гл. 2 Максимальная работа гл. 3 Циклы компрессоров, двигатели внутреннего сгорания и газотурбинных установок . [c.345]

Рабочий цикл поршневого компрессора принципиально протекает так же, как первая половина рабочего процесса четырехтактного двигателя внутреннего сгорания. Заметим, что общее [c.158]

Понятия о втором законе термодинамики и идеальных термодинамических циклах компрессоров и двигателей внутреннего сгорания [c.49]

Прежде чем рассматривать интересующие нас циклы компрессоров и двигателей внутреннего сгорания, необходимо познакомиться с циклом, обеспечивающим наибольшее теоретически возможное значение термического коэффициента полезного действия. Этот цикл был предложен в 1824 г. француз- [c.50]

Соответственно двум основным процессам горения, применяемым в двигателях внутреннего сгорания, а именно при постоянном давлении и при постоянном объеме, имеем два цикла турбин внутреннего сгорания. Рассмотрим сначала первый, представленный на рис. 10-1 и 10-2 и состоящий из двух изобар и двух адиабат. Сжатие йа осуществляется в специальном воздушном компрессоре, сгорание аЬ — в камере горения, расширение Ьс — в турбине, а процесс охлаждения ей—на воздухе. [c.222]

Уравнение (6) является основой для решения задач о наполнении в реальных циклах поршневых двигателей с внешней генерацией тепла (поршневые расширительные машины) и о наполнении в двигателях внутреннего сгорания и машинах-орудиях (поршневые компрессоры), для которых внешним генератором является окружающая атмосфера, или большая емкость с каким-либо газом, подлежащим сжатию. [c.8]

Повышенные температуры наблюдаются не только в двигателях внутреннего сгорания, турбинах, компрессорах высокого давления и т. п. машинах, в которых нагрев является следствием рабочих процессов. В холодных машинах нагреваются механизмы, работающие при высоких скоростях и больших нагрузках (зубчатые передачи, подшипники, кулачковые механизмы и т. д.). Детали, подверженные циклическим нагрузкам, греются в результате упругого гистерезиса при многократно повторных циклах нагружения-разгружения. [c.342]

М [ д и к а т о р н а я диаграмма поршневого иасоса. Индикатором называют прибор, непрерывно измеряющий и записывающий на диаграмме кривую изменения давления газа или жидкости в цилиндре насоса или других поршневых машин (двигателей внутреннего сгорания, паровых машин, компрессоров и др.). Индикаторная диаграмма, записанная в прямоугольной системе координат (давление — путь поршня), характеризует полную работу любой поршневой машины за один цикл. [c.72]

Он существенно отличается от выпущенного ранее (А. С. Орлин и др. Двигатели внутреннего сгорания. Рабочие процессы в двигателях и их агрегатах , Т. 1, изд. 2-е, М., Машгиз, 1957) в связи с изменением учебных планов и программ специальности. Данный курс имеет следующие особенности. В основу положено рассмотрение рабочего цикла комбинированного двигателя внутреннего сгорания, состоящего из комплекса компрессионных и расширительных машин (поршневого двигателя, газовых турбин и компрессоров) и устройств для подвода и отвода теплоты (холодильников, теплообменников, камер сгорания), объединенных общим рабочим телом, совершающим единый рабочий цикл. Рабочий цикл обычного поршневого двигателя внутреннего сгорания рассматривается как частный случай цикла комбинированного двигателя, состоящего из одного поршневого двигателя. Изложение теории двигателей с внутренним и внешним смесеобразованием проводится параллельно. [c.5]

Одной из наиболее ответственных деталей двигателей внутреннего сгорания и компрессоров является поршень. Поршень вместе с цилиндром и крышкой создает камеру переменного объема, передает давление газов коленчатому валу и, кроме того, передает охлаждающей среде тепло, получаемое от газов в процессе совершения рабочего цикла. [c.132]

Более полно время, отводимое на рабочий цикл, используется в двухтактных двигателях, в которых рабочий цикл совершается за два такта, т. е. за один оборот коленчатого вала. В отличие от четырехтактных двигателей в двухтактных очистка рабочего цилиндра от продуктов сгорания и наполнение его свежим зарядом, или, другими словами, процесс газообмена, происходят только при движении поршня вблизи н. м. т. При этом очистка цилиндра от выпускных газов осуществляется путем вытеснения их не поршнем, а предварительно сжатым до определенного давления воздухом или горючей смесью. Предварительное сжатие воздуха или смеси производится в специальном продувочном насосе или компрессоре, выполняемых в виде отдельного агрегата. В небольших двигателях в качестве продувочного насоса иногда используются внутренняя полость картера (кривошипная камера) и поршень двигателя. [c.24]

Из расположения линий, характеризующих процессы подвода теплоты в этих двух циклах (см. рис. 7.2), следует, что средняя температура подводимой тепло1Ы в цикле с р = onst больше, чем в цикле с а = onst поэтому r tp > ip-j. Однако двигатели внутреннего сгорания с изобарным подводом теплоты обладают рядом существенных конструктивных недостатков (имеют специальный компрессор для распыления топлива, который забирает часть полезной работы в цикле и снижает экономичность двигателя устройство форсунок сложное н др.). [c.114]

Снижение среднего давления цикла при условии получения заданной мощности приводит к необходимости увеличения размеров цилиндра. Поэтому в поршневых двигателях внутреннего сгорания осуществляется цикл (рис. 5.14), в котором расширение рабочего тела заканчивается при давлении значительно более высоком, чем рт1п- Дальнейшее повышение среднего давления р, цикла можно получить, если расширение рабочего тела производить до давления Рь" > Рь - Тогда давление начала сжатия превосходит давление окружающей среды. В реальном случае это соответ-сг вует комбинированному двигателю, у которого происходит предварительное сжатие поступающего в цилиндр свежего заряда в компрессоре или в другом специальном устройстве. [c.235]

Кроме измерений средних по времени давлений при испытаниях часто требуется определить максимальные давления в двигателе, компрессоре, ресивере и буфере. Эти давления можно измерять с помощью приборов, употребляемых при испытаниях обычных двигателей внутреннего сгорания и поршневых компрессоров [10], [23], [49]. Для этой цели могут быть применены максимальные манометры, механические индикаторы и пневмо-электрические максиметры. Из-за большой инерционности механические индикаторы непригодны для измерения максимальных давлений в СПГГ, работающих с высоким числом циклов (выше 600—1000 цикл/мин). Максимальные манометры, в конструкции которых имеется невозвратный клапан, всегда показывают давление меньше действительного. В связи с тем, что упомянутые приборы не приспособлены к длительной непрерывной работе, измерять ими давления можно только периодически. В силу этих причин измерение максимальных давлений обычно совмещается с индицированием цилиндров и производится с помощью специальных индикаторов (датчиков), описание которых приведено в главе 3. [c.64]

Пятое издание учебника Сушкова имело следующее содержание (по главам) введение газы основные газовые законы первый закон термодинамики теплоемкость газа газовые процессы второй закон термодинамики дифференциальные уравнения термодинамики циклы поршневых двигателей внутреннего сгорания воздушный компрессор истечение газов циклы газовых турбин и реактивных двигателей водяной пар паровые процессы циклы паросиловых установок циклы холодильных установок влажный воздух приложения. [c.341]

Радиальное I Двигатели внутреннего сгорания и поршневые компрессоры 1естационарно-нагруженны Движения вала, течения смазки, переноса тепла [15,28] е Траектория движения вала, изменение температуры и давления за цикл работы Запас несущей способности, критическая продолжительность зон смешанной смазки [c.193]

Среди сунхествующих решений проблемы создания газотурбинного двигателя надо отметить установки, работающие на ином принципе организации рабочего цикла. В них часть теплового перепада, находящаяся в области высокого потенциала, срабатывается в поршневом % двигателе, и вырабатываемая им мощность идет на покрытие рз боты компрессора. Другая же часть, в области пониженных температур, используется в газовой турбине, создающей полезную мощность установ ки. При коиструктив-ном оформлении удается поршневой двигатель внутреннего сгорания объединить с поршневым компрессором в один компактный агрегат — поршневой генератор газа. Получаемый в таком генераторе газ с давлением З- -б ата и температурой до 550° С используется в газовой турбине. Двигатели с поршневьш генератором газа по экономичности превосходят рассмотренные газотурбинные установки, но они более сложны, требуют качественного топлива (моторная нефть) и имеют ограниченную единичную мощность, поэтому применение таких двигателей может быть выгодным лишь в специальных условиях. [c.496]

Наибольший возможный объем тела щах достигается при продолженном расширении рабочего тела до минимального давления цикла ртш (точка Ъ" ). При этом (как это будет подробнее рассмотрено ниже) возрастают и термический к. п. д. и работа цикла. Однако с увеличением объема Утах соответственно уменьшается удельная работа, т. е. среднее давление цикла. При осуществлении цикла с продолженным расширением в поршневом двигателе потери от теплообмена и трения в действительных процессах быстро возрастают с увеличением разности Fпlax — 1 тш, и некоторое, относительно небольшое увеличение работы цикла (площади диаграммы р — V, рис. 1) не компенсирует этих потерь. Вместе с тем уменьшение среднего давления цикла приводит к необходимости увеличения размеров цилиндра для получения заданной мощности двигателя. Поэтому в поршневых двигателях внутреннего сгорания осуществляют цикл а сг гЬ а, в котором расширение рабочего тела заканчивается в точке Ъ. Дальнейшее увеличение среднего давления цикла можно получить при окончании расширения в точке 6". В этом случае начало сжатия в цилиндре поршневого двигателя переносится в точку а причем давление рабочего тела в этот момент должно превышать давление окружающей среды. В реальном двигателе это достигается предварительным сжатием воздуха особым компрессором (так называемый наддув поршневого двигателя). [c.11]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...