2. Практическая часть. Расчёт идеализированного цикла поршневого двигателя

2.1. Исходные данные:

– начальное давление рабочего тела (рис.1; точка а, поршень находится в нижней мёртвой точке);

– начальный объем рабочего тела (точка а);

–начальная температура рабочего тела (точка а);

– степень сжатия рабочего тела (воздуха) в цикле;

– степень повышения давления рабочего тела в изохорном процессе (рис.1) подвода тепловой энергии к рабочему телу в результате сгорания топлива;

– степень предварительного расширения рабочего тела в изобарном процессе (рис.1) подвода тепловой энергии при сгорании топлива;

– среднее значение показателя политропы сжатия рабочего тела в процессе (рис.1);

– среднее значение показателя политропы расширения рабочего тела в процессе (рис.1):

– частота вращения коленчатого вала;

– количество цилиндров в двигателе;

– число ходов, совершаемых поршнем при осу­ществлении одного рабочего цикла в цилиндре двигателя (тактность двигателя);

– универсальная газовая постоянная

2.2. Определение количества рабочего тела, участвующего в осуществлении цикла

2.3. Определение значений параметров состояния рабочего тела в характерных точках цикла:

2.3.1. Значения параметров состояния рабочего тела в точке (в конце политропного процесса сжатия рабочего тела )

Процесс расширения политропный; показатель политропы равен .

2.3.2. Значения параметров состояния рабочего тела в точке (в конце изохорного процесса подвода тепловой энергии )

Определение параметров состояния в изохорном процессе выполняем по зависимости, используя соотношение для степени повышения давления

2.3.3. Значения параметров состояния рабочего тела в точке (в конце изобарного процесса подвода тепловой энергии )

Расчёт параметров состояния в изобарном процессе выполняем по зависимости, используя соотношение для степени предварительного расширения

2.3.4. Значения параметров состояния рабочего тела в точке (в конце политропного процесса расширения рабочего тела )

Процесс расширения политропный; показатель политропы равен . Параметры состояния в точке определяем по уравнениям с использованием соотношений для степени сжатия и для степени предварительного расширения . Из двух последних соотношений следует

Тогда,

2.4. Проверка правильности вычислений параметров состояния рабочего тала в характерных точках цикла

Т.к. из уравнения состояния следует, что , то для всех точек цикла должно выполняться соотношение:

Проверим:

;

;

;

;

Вычисления выполнены правильно.