Циклы поршневых двигателей внутреннего сгорания (ДВС)

Циклы двигателей внутреннего сгорания (ДВС)

Циклы двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Индикаторная диаграмма и идеальный цикл ДВС. Цикл с изохорным подводом теплоты (цикл Отто). Цикл с изобарным подводом теплоты (цикл Дизеля). Цикл со смешанным подводом теплоты (цикл Тринклера). Сравнение термических КПД циклов ДВС. Термодинамический анализ КПД циклов по средним температурам подвода и отвода теплоты. Удельный расход топлива.

По теме выполняется контрольная работа (зад. № 10).

Лабораторные работы не предусмотрены.

После изучения теоретического материала следует ответить на вопросы для самопроверки по этой теме. Ответы так же можно найти в учебниках [1, 3].

Тепловые двигатели предназначены для преобразования тепловой энергии, выделяющейся при сгорании топлива, в механическую работу.

При рассмотрении идеальных циклов делаются следующие допущения:

1. Предполагается, что цикл осуществляется постоянным количеством идеального газа, неизменного химического состава и постоянной теплоёмкости.

2. Предполагается, что процессы сжатия и расширения протекают без теплообмена с внешней средой, т.е. по адиабате.

3. Сгорание топлива и удаление продуктов сгорания заменяются условными процессами подвода и отвода тепла, протекающими при v = const или р = const.

Для характеристики цикла вводятся понятия о его параметрах, представляющих собой отношение объёмов, температур и давлений в характерных точках цикла. К ним относятся: степень сжатия ε – это отношение объёма в начале сжатия к объёму в конце сжатия (); степень повышения давления λ – отношение наибольшего давления в цикле к давлению конца сжатия (); степень предварительного расширения ρ – это отношение объёма в конце подвода тепла к объёму в конце сжатия ().

В ДВС в качестве рабочего тела служат газообразные продукты сгорания топлива. Все современные ДВС подразделяются на три основные группы, в которых теплота к рабочему телу подводится:

- при постоянном объеме (v= const, цикл Отто);

- при постоянном давлении (p= const, цикл Дизеля);

- вначале при v= const и затем при p= const (смешанный цикл Тринклера).