Двигателей внутреннего сгорания

В термодинамических циклах поршневых ДВС процессы сжатия и расширения рабочего тела принимаются адиабатными, а рабочим телом является идеальный газ. Различают термодинамические циклы поршневых ДВС с изохорным подводом теплоты – цикл Отто (рис. 3а), изобарным подводом теплоты – цикл Дизеля (рис. 3б) и со смешанным подводом теплоты – цикл Сабатэ–Тринклера (рис. 3в).

Основными характеристиками термодинамических циклов поршневых ДВС являются:

§ – степень сжатия, ;

§ – степень повышения давления в процессе подвода теплоты при , ;

§ – степень предварительного расширения в процессе подвода теплоты при , (для цикла Дизеля), (для цикла Сабатэ–Тринклера).

 

Рис. 3. Термодинамические циклы поршневых ДВС:

а) Отто, б) Дизеля, в) Сабатэ–Тринклера

 

Термический КПД цикла ДВС со смешанным подводом теплоты определяется по соотношению

 

. (36)

 

Анализ соотношения (36) свидетельствует, что термический КПД цикла возрастает с повышением степени сжатия , показателя адиабаты , степени повышения давления и с уменьшением степени предварительного расширения .

При одинаковых исходных значениях параметров рабочего тела и степени сжатия справедливо следующее неравенство:

 

. (37)

 

В то же время следует отметить, что более корректно проводить сравнение значений термического коэффициента полезного действия циклов в условиях одинаковых максимальных параметров рабочего тела (, ).

В этом случае справедливо неравенство

 

. (37а)

 

Термический КПД циклов ДВС может достигать 60–65%.

В реальных двигателях внутреннего сгорания, вследствие необратимых потерь работы, действительный КПД меньше термического и в среднем составляет 30-40% для дизелей и 20-30% для карбюраторных двигателей.