20. Цикл двигателей внутреннего сгорания с подводом тепла при постоянном объеме (цикл Отто).

Является прототипом рабочего процесса в ДВС с принудительным зажиганием. Отличительной особенностью таких двигателей является сжатие горючей смеси. Этот цикл состоит из 2-х адиабат и 2-х изохор. Адиабата 1-2 отвечает сжатию горючей смеси. Изохора 2-3 – сгоранию смеси (подвод q₁). После этого продукты сгорания адиабатно расширяются 3-4 и по изохоре 4-1 отводится теплота q₂. Это цикл 2-х тактного ДВС. Характеристиками этого цикла являются: степень сжатия ; степень повышения давления . , , , - объёмы и давления рабочего тела в соответствующих точках цикла ДВС. Термический КПД цикла: , к – показатель адиабаты рабочего тела. Т.е. термический КПД растёт с увеличением степени сжатия.

21. Цикл двигателей внутреннего сгорания с подводом тепла при постоянном давлении (цикл Дизеля).

Этот цикл характерен для двигателей с тяжёлым топливом, которые называют компрессорными дизелями и в которых горючее распыляется воздухом. В этих двигателях сначала сжимается по адиабате чистый воздух, в результате чего его температура повышается до требуемой температуры самовоспламенения топлива. Затем в изобарном процессе 2-3 происходит впрыск и горение топлива, т.е. подвод теплоты q₁. Далее происходит адиабатное расширение 3-4 и изохорный выхлоп 4-1. Характеристиками этого цикла являются: степень сжатия ; степень предварительного расширения . Термический КПД: . Чтобы увеличить термический КПД надо увеличить степень сжатия и уменьшить степень предварительного расширения.

22. Цикл д. В. С. Со смешанным подводом тепла (цикл Тринклера)

Характерен для так называемых бескомпрессорных двигателей тяжелого топлива с механическим распылением топлива. Здесь горючее впрыскивается в цилиндр через распыливающее устройство (форсунку) с помощью плунжерного насоса под давлением в несколько сотен бар. Впервые бескомпрессорный нефтяной двигатель был создан в 1904 г. конструктором Сормовского завода Г. В. Тринклером (впоследствии профессор Горьковского политехнического института). Сжигание топлива в таком двигателе сначала происходит по линии v=const (процесс 2—3) с повышением давления (рис. 7.4), а затем при постоянном давлении (процесс 3—4). Характеристиками этого цикла являются:

степень сжатия ,

степень повышения давления  и

степень предварительного расширения .

Можно показать, что термический к. п. д. цикла

Из выражения (7.3) следует, что термический к. п. д. цикла возрастает с увеличением степени сжатия и степени повышения давления и уменьшается с увеличением степени предварительного расширения. Поэтому современные дизели стремятся конструировать так, чтобы в теоретическом цикле изобарный участок тепла имел минимальные размеры, то есть так, чтобы ρ≈1.

При ρ=1 цикл Тринклера превращается в цикл Отто, а при λ=1 – в цикл Дизеля.

Цикл Тринклера является наиболее эффективным, поэтому современные дизели работают по циклу Тринклера.

Термический к. п. д. различных двигателей внутреннего сгорания составляет в среднем 0,45÷0,6.