Цикл двс со смешанным подводом теплоты
Одним из недостатков двигателей, в которых применяется цикл с подводом теплоты при постоянном давлении, является необходимость использования компрессора, применяемого для подачи топлива. Наличие компрессора усложняет конструкцию и уменьшает экономичность двигателя, т.к. на его работу затрачивается 6-10 % от общей мощности двигателя.
С целью упрощения конструкции и увеличения экономичности двигателя русский инженер Г.В.Тринклер разработал проект бескомпрессорного двигателя высокого сжатия. Этот двигатель лишен недостатков рассмотренных выше двух типов двигателей. Основное его отличие в том, что жидкое топливо с помощью топливного насоса подается через форсунку в головку цилиндра, где оно воспламеняется и горит вначале при постоянном объеме, а потом при постоянном давлении. На рис. 4 представлен идеальный цикл двигателя со смешанным подводом теплоты в pv - координатах.
Рис 4.
В адиабатном процессе 1-2 рабочее тело сжимается до параметров в точке 2. В изохорном процессе 2-3 к нему подводится первая доля теплоты q1 штрих , а в изобарном процессе 3-4 - вторая - q1 два штриха. В процессе 4-5 происходит адиабатное расширение рабочего тела и по изохоре 5-1 оно возвращается в исходное состояние с отводом теплоты q2 в теплоприемник.
Характеристиками цикла являются :
Степень сжатия -
Степень повышения давления -
Степень предварительного расширения -
Количества
подведенной
и
отведенной q2
теплот определяются по формулам:
Термический
кпд цикла будет:
Найдем параметры рабочего тела в характерных точках цикла.
Точка 2.
откуда получаем
Точка 3.
Точка 4.
Точка
5.
Подставив найденные значения температур в формулу для кпд, будем иметь:
Формула 3
Отсюда следует, что с увеличением k, e и l кпд цикла возрастает, а с увеличением r уменьшается.
Цикл со смешанным подводом теплоты обобщает циклы с изобарным и изохорным подводом теплоты. Если положить что лямбда = 1 (что означает отсутствие подвода теплоты при постоянном объеме ( P2 =P3 )), то формула (3) приводится к формуле (2), т.е. к формуле для кпд цикла ДВС с изобарным подводом теплоты. Если принять p=1(что означает отсутствие подвода теплоты при постоянном давлении ( V3 = V4 )), то формула (3) приводится к формуле (1) для кпд цикла с изохорным подводом теплоты.
Цикл со смешанным подводом теплоты лежит в основе работы большинства современных дизелей.
PS
1. В тексте обнаружены не точности в описание формул связанные с изменением символов при переносе в HTML - будьте осторожны . В ближайшее время текст будет проверен и исправлен.
2. Информация взята с моих личных лекций по Термодинамике (вроде бы О_о)
Ключевые слова: Циклы поршневых двигателей внутреннего сгорания, рабочие циклы двс, циклы поршневых двс, термодинамические циклы двс, теоретические циклы двс, классификация ДВС, циклы ДВС с подводом теплоты при постоянном объеме, циклы ДВС с подводом теплоты при постоянном давлении, циклы ДВС со смешанным подводом теплоты, теория работы ДВС.