Принципова схема та індикаторна діаграма.
|
2—випускний клапан;
3—передкамера;
4—форсунка;
5—один або декілька вузьких каналів, з’єднуючих передкамеру з циліндром.
а-1—ізобарне розширення повітря (заповнення через відкритий клапан 1);
1-2—політропний стиск повітря до температури, перевищуючої температуру самозаймання палива;
2-3—ізохорний підвід частини теплоти , що відповідає інтенсивному змішуванню і частковому миттєвому згорянню палива і повітря в передкамері 3;
3-4—ізобарний підвід решти теплоти , що відповідає згорянню паливно-повітряної суміші в камері згоряння на початку робочого ходу при русі поршня із ВМТ до НМТ. В точці 2 робоче тіло—повітря; в точці 3—суміш палива, повітря і продуктів згоряння; в точці 4—продукти згоряння;
4-5—політропне розширення продуктів згоряння або продовження робочого ходу;
5-6—ізохорний відвід теплоти з продуктами згоряння через відкритий клапан 2.
6-в—повне очищення циліндра від продуктів згоряння при русі поршня із НМТ до ВМТ;
|
|
в-а—ізохорне закриття клапана 2 і відкриття клапана 1.
Запропонований двигун не потребує як двигун Дизеля додаткового компресора для розпилювання палива. Розпилювання палива відбувається за рахунок конструкції форсунки 4, її розміщення в передкамері 3, геометричної форми передкамери 3.
Термодинамічний аналіз циклу РV та TS-координатах
1-2—адіабатний стиск робочого тіла;
2-3—підвід при ;
3-4—підвід при ;
4-5—адіабатне розширення робочого тіла;
5-1—відвід при .
Параметри циклу:
- Ступінь адіабатного стиску
.
- Ступінь підвищення тиску
.
- Ступінь попереднього розширення
.
- Ступінь адіабатного розширення
.
Термічний ККД підраховують із наступних рівнянь
З урахуванням рівнянь параметрів циклу і адіабатних процесів 1-2 і 4-5 можна отримати вираз для термічного ККД в кінцевому вигляді
.
зростає із збільшенням і з зменшенням .
Для таких двигунів, як правило, приймається =10-14;
можна підрахувати за допомогою площ фігур в TS-координатах по формулі
Існують методи підвищення , які полягають в збільшенні без зміни , зменшення без зміни , одночасному збільшенні і зменшенню .
Підрахувати середній індикаторний тиск і зовнішню корисну роботу, виконану двигуном за циклом можна за допомогою приведених вище відповідних рівнянь.
Доцільно порівняти цикли поршневих ДВЗ з підводом теплоти при V=const, при P=const, та при P=const і V=const для різних вхідних даних.
Лекція 12
Цикли газотурбінних установок (ГТУ) і паросилових установок (ПСУ). Принцип дії ГТУ. Цикли ГТУ з ізобарним підводом теплоти. Загальні відомості про цикли реактивних двигунів. Принципова схема ПСУ. Цикл Ренкіна і його термодинамічний аналіз.
|
|