Цикл ДВС с изохорным подводом тепла.

К двигателям внутреннего сгорания (ДВС) относят поршневые двигатели, в которых сжигание топлива осуществляется внутри рабочего цилиндра. Циклы, по которым работают ДВС, различают по способу подвода в них тепла. По этому признаку различают циклы:

• с изохорным подводом тепла (v = const), являющийся идеальным циклом карбюраторных и газовых двигателей;

• с изобарным подводом тепла (р = const), являющийся идеальным циклом компрессорных дизельных двигателей;

• со смешанным подводом тепла (v = const и р = const), являющийся идеальным циклом бескомпрессорных дизельных двигателей.

Цикл с подводом тепла при v = const начинается от состояния рабочего тела в pv- и Ts-координатах (рисунок 1.21), характеризующегося точкой 1, сжатием рабочего тела, которое происходит при движении поршня справа налево до точки 2. Этот процесс происходит без теплообмена с внешней средой, то есть по адиабате. Затем осуществляется подвод тепла при постоянном объеме – по изохоре 2-3, что приближенно соответствует условию подвода тепла при сгорании горючей смеси в реальных двигателях, использующих легкоиспаряющееся топливо.

От состояния, характеризуемого точкой 3, начинается процесс расширения рабочего тела при отсутствии теплообмена с окружающей средой, то есть по адиабате 3-4. Для того чтобы рабочее тело пришло в первоначальное состояние, от него отводится тепло (процесс 4-1).

 

 

Термодинамический КПД цикла в Ts- координатах

 

пл. 1- 2 - 3 - 4 -1/пл.2 3 5 6 2

 

Характеристики цикла ДВС:

• степень сжатия

 

• степень повышения давления

 

• степень предварительного расширения

 

(при подводе тепла в процессе р = const).

Количество подведенного тепла

q1 = сv(T3 – T2). (1.105)

Количество отведенного тепла

q2 = ср(T4 – T1). (1.106)

Работа цикла

l о = q1 – q2. (1.107)

 

Цикл ДВС с изобарным подводом тепла.

 

К двигателям внутреннего сгорания (ДВС) относят поршневые двигатели, в которых сжигание топлива осуществляется внутри рабочего цилиндра. Циклы, по которым работают ДВС, различают по способу подвода в них тепла. По этому признаку различают циклы:

• с изохорным подводом тепла (v = const), являющийся идеальным циклом карбюраторных и газовых двигателей;

• с изобарным подводом тепла (р = const), являющийся идеальным циклом компрессорных дизельных двигателей;

• со смешанным подводом тепла (v = const и р = const), являющийся идеальным циклом бескомпрессорных дизельных двигателей.

В цикле с подводом тепла при р = const первоначальное состояние рабочего тела в pv-координатах характеризуется точкой 1 (рисунок 1.22). В течение первого хода поршня справа налево совершается сжатие воздуха, которое происходит без теплообмена с внешней средой (линия 1-2). На участке 2-3 к рабочему телу подводится тепло q1 таким образом, что давление при этом остается постоянным (так как увеличивается объем), что приближенно соответствует реальным условиям сгорания трудносгораемого топлива.

Дальнейшее расширение рабочего тела (линия 3-4) происходит без теплообмена с внешней средой (по адиабате). Для приведения рабочего тела в первоначальное состояние 1, от него отводится тепло q2 при v =const (линия 4-1).

Рисунок 1.22 - Цикл ДВС в pv- и Ts-координатах с подводом тепла при р = const

Термодинамический КПД этого вида цикла по диаграмме в Ts-координатах (рисунок 1.22)

 

пл. 1- 2 - 3 - 4 -1/пл.2 3 5 6 2=

 

 

Количество подведенной теплоты

q1 = ср(T3 – T2). (1.109)

Количество отведенной теплоты (абсолютное значение)

q2 = ср(T4 – T1). (1.110)

Работа цикла

l о= q1– q2.