2015-08-13
2860
Циклы поршневых двигателей внутреннего сгорания
Общие сведения
Тепловые поршневые машины, использующие в качестве рабочих тел продукты сгорания жидких и газообразных топлив, сжигаемых внутри цилиндра, называются двигателями внутреннего сгорания (ДВС)
При исследовании циклов ДВС приводится ряд упрощений:
1. Процесс заполнения цилиндра горючей смесью не принимается во внимание
2. Химические свойства и количество рабочего тела во всех стадиях кругового процесса полагаются неизменными
3. Процессы горения топлива в цилиндре ДВС рассматриваются как процессы подвода эквивалентного теплоты к рабочему телу
4. Удаление продуктов горения из цилиндра ДВС заменяется процессом отвода теплоты от рабочего тела в холодильник
5. Потери теплоты в окружающую среду, и на трение не принимаются во внимание. Все процессы рассматриваются как равновесные и обратимые.
6. В качестве рабочего тела принимается 1 кг. Идеального газа с постоянной теплоемкостью.
В зависимости от способа подвода теплоты к рабочему телу циклы ДВС сводятся к трем:
|
|
|
1) Цикл с подводом теплоты при постоянном объеме;
2) Цикл с подводом теплоты при постоянном давлении;
3) Цикл со смешанным подводом теплоты, в котором теплота сначала подводится при постоянном объеме, а затем- при постоянной температуре
Цикл с подводом теплоты при постоянном объеме
По данному циклу работают карбюраторные ДВС использующие легкое топливо с низкой температурой воспламенения
Рассматриваемый цикл состоит из двух адиабатных и двух изохорных процессов.
Состояние рабочего тела меняется следующим образом. При движении поршня справа на лево происходит адиабатное сжатие газа 1-2 и его объем уменьшается.
Отношение начального объема к конечному называется степенью сжатия и обозначается e=v1/v2.
В изохорном процессе 2-3 к газу подводится теплота q1=Cv(T3-T2)
3-4 газ расширяется по адиобате совершая положительную работу
4-1 от газа отводится теплота q2, что соответствует его охлаждению в атмосфере
Термический КПД возрастает при увеличении степени сжатия
