6.3. Определение теоретической работы газа за цикл, работы расширения, работы сжатия

Полезная удельная работа газа определяется как

l = l_рас – l_сж; (6.13)

где l_рас – работа расширения;

l_сж - работа сжатия.

Работа расширения

; (6.14)

где l_2-3 – процесс изобарного расширения;

l_3-4 – процесс расширения.

ℓ. = 1/(к-1) · (р3 ·V3 – р4 ·V4) - 1/(к-1) · (р2 ·V2 – р1 ·V1) (6.15)

Тогда полезная удельная работа газа

6.4. Определение среднего индикаторного давления и теоретической индикаторной мощности, рабочего объема камеры

Среднее индикаторное давление определяется как

; (6.16)

Тогда

;

Теоретическая индикаторная мощность четырёхтактного двигателя

; (6.17)

Объём газа в точках 1, 2, 3 и 4 можно определить через объём v_h, называемый рабочим объёмом:

v_h = ; (6.18)

где: n - количество оборотов в мин; n = 400 об/мин;

m - масса, кг.

D = 207 мм = 0,207 м - диаметр

S = 254 мм = 0,254 м – ход поршня

v_h = v₁ – v₂; (6.19)

;

Массу выражаем из формулы (6.17) и получаем:

Тогда

;

6.5. Термический кпд цикла

Для определения термического КПД цикла необходимо определить значения подводимой к циклу теплоты q₁ и отводимой от цикла теплоты q₂:

; (6.20)

Тогда

;

; (6.21)

Тогда

;

Тогда термический КПД цикла

; (6.22)

;

Из выражения (6.21) следует, что термический к.п.д. цикла с изобарным подводом теплоты в основном зависит от степени сжатия и является прямой её функцией.

Термический к.п.д. цикла зависит также от коэффициента к, но последний изменяется в сравнительно узких пределах.

В рассматриваемом типе двигателей, в цилиндрах которых происходит сжатие горючей смеси, повышение степени сжатия ограничивается температурой самовоспламенения смеси. Ограничение степени сжатия создается и явлением детонации топлива, возникающим при высоких давлениях и температурах, т.е. при высоких: степенях сжатия. В связи с этим каждому виду топлива должна соответствовать определенная степень сжатия.

; (6.23)

;

Очевидно, что

;

6.6. Построение pv и ts – диаграммы цикла Дизеля

Для построения рабочей pv – диаграммы сначала изображаем значения в характерных точках (по табл. 2).

Так как на данной диаграмме изображение процессов адиабатного сжатия (1-2) и адиабатного расширения (3-4) имеет нелинейный характер, то найдём промежуточные точки. Для этого воспользуемся формулой:

; (6.24)

где k – показатель адиабаты.

На pv – диаграмме для цикла Дизеля для адиабаты 1-2:

;

;

;

;

.

Таблица №3

Промежуточные точки для адиабаты 1-2

1	0,089
0,8	0,121
0,6	0,181
0,4	0,319
0,2	0,843

Аналогично находим значения для точек адиабаты 3-4.

;

;

;

;

Таблица №4