лість довільного термодінамічного циклу можна візначіті, порівнявші его термічній ККД з ККД циклу Карно1? 2? 3? 4? 1 ?, Який відбувається между крайнімі температурами цього циклу.
. Циклі двигунів внутрішнього згорання (ДВЗ)
Машини, в якіх паливо спалюється безпосередно в ціліндрі під поршнем, назіваються ДВИГУН внутрішнього згорання (ДВЗ). Їх й достатньо широко Використовують на транспорті, на електростанціях для приводу насосної установок, на нафто- и газопереробніх и бурових установках, у сільському господарстві, на металургійних заводах.
У двигун внутрішнього згорання умовно можна Говорити про Круговий процес роботи, если не брати до уваги хімічніх змін и візначаті его ККД за рівнянням, підставляючі роботові lц и витрати теплоти, Які дорівнюють їх теоретичністю значення для двигуна:
(2.1)
Неточність, что допускається при цьом, мала, тому что, незважаючі на зміну хімічного складу РОбочий тела при згоранні, газові постійні пальної суміші и продуктов горіння незначна відрізняються один від одної.
Існує декілька різніх класіфікацій ДВЗ:
) за способом запаленою пальної суміші двигуни зі змушенім запалювання палів и двигуни з запалювання пальної суміші в атмосфері стиснутого Повітря;
) за способом підготовкі пальної суміші розрізняють двигуни з зовнішньою (карбюратор) i з внутрішньою підготовкою пальної суміші;
) за кількістю тактів розрізняють 2 типи поршневих ДВЗ: чотірітактні и двотактні (за один такт пріймають Хід поршня від верхньої мертвої точки до ніжньої, причому всі тіпі двигунів могут Виконувати як чотірітактнімі, так и двотактнімі).
Основними характеристиками циклу теплового двигуна в залежності від способу підводу теплоти могут буті следующие безрозмірні величини:
) степень стіску (відношення Пітом обємів РОбочий тела на качана и напрікінці стіску):
(2.2)
2) степень Підвищення тиску (відношення тісків напрікінці и на качана ізохорного процесса Підведення теплоти):
(2.3)
3) степень попередня Розширення чі степень ізобарного Розширення (відношення Пітом обємів напрікінці и на качана ізохорного процесса Підведення теплоти):
(2.4)
Усі сучасні поршневі двигуни внутрішнього згорання підрозділяють на три групи:
) зі Швидко Згоранах паливо з підводом теплоти при постійному обємі (карбюраторні ДВЗ);
) з поступовім Згоранах паливо з підводом теплоти при постійному тиску (компресорні дізелі);
) зі змішанім Згоранах паливо з підводом теплоти частково при постійному обємі и частково при постійному тиску (безкомпресорні дізелі).
Віддача теплоти холодному Джерелу у всех ціх циклах здійснюється только в ізохорному процессе. ЦІ трьох види ціклів складаються з термодінамічніх оборотніх процесів. При їх дослідженні прагнуть візначіті умови для одержании максимального ККД.
Розглянемо цикл ДВЗ з підводом теплоти при постійному обємі на прікладі чотірітактного двигуна. Діаграму ідеального циклу двигуна з підводом теплоти при постійному обємі наведено на малюнку 3.13.
Ідеальний газ з початково параметрами, и стіскується за адіабатою 1-2 до точки 2. За ізохорою 2-3 до РОбочий тела підводіться Певна Кількість теплоти. Від точки 3 робоче Тіло розшірюється за адіабатою 3-4. І Нарешті, за ізохорою 4-1 робоче Тіло возвращается в початковий стан, при цьом відводіться теплота у теплопріймач. Характеристиками цього циклу є степень стіску? (див. Рівняння (2.2)) і степень Підвищення тиску? (див. Рівняння (2.3)). Если вважаті, что теплоємність Сv и величина k є постійнімі, то термічній ККД цього циклу можна візначіті за рівнянням:
(2.5)
Кількість підведеної теплоти дорівнює:
, (2.6)
а Кількість відведеної теплоти
. (2.7).
Тоді термічній ККД циклу дорівнює:
(2.8)
Если значення температур віразіті через?, то Рівняння (2.8) Набуда вигляд:
(2.9)
З Рівняння (2.9) віпліває, что термічній ККД такого циклу покладів від ступенів стіску? и сертифіката № адіабаті k або від природи РОбочий тела. ККД збільшується зі зростанням? и сертифіката № адіабаті k. Від ступенів Підвищення тиску? термічній ККД НЕ поклади.
Розглянемо ідеальний цикл двигуна з поступовім Згоранах палів при постійному тиску, тобто цикл Із підводом теплоти при постійному тиску. Створення такого двигуна зв язують з ім ям німецького інженера Дизеля, Який Вперше разработали конструкцію подібного двигуна. На малюнку 3.14 зображено цею цикл у Рv- и Ts-діаграмах. Здійснюється ВІН у такий способ. Газоподібне робоче Тіло з початково параметрами, и стіскується за адіабатою 1-2; потім до тела за ізобарою 2-3 підводіться Деяка Кількість теплоти. Від точки 3...
