Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Конспект правлений 02_2013 Галайчук.docx
Скачиваний:
1
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
10.99 Mб
Скачать

Тема №2. Термодинамічні цикли поршневих двигунів

1. Загальні відомості про термодинамічні цикли

2. Основні види термодинамічних циклів:

2.1. Цикл із підведенням теплоти при постійному об'ємі.

2.2. Цикл із підведенням теплоти при постійному тиску.

2.3. Цикл із підведенням теплоти, як при постійному об'ємі, так і при постійному тиску (змішаний цикл).

1. Загальні відомості про термодинамічні цикли

Економічні і потужностні показники двигунів внутрішнього згорання, що працюють по різних циклах, важко порівняти в реальних умовах. У цих умовах особливість протікання окремого процесу робочого циклу або деталь конструкції двигуна можуть вплинути на кінцеві результати порівняння. Тому основні показники різних циклів на першому етапі розглядають в теоретичних умовах, коли кожен цикл здійснюється в найоптимальніших умовах, в уявній тепловій машині. На другому етапі в теоретичні залежності (тобто в умовах уявної теплової машини) вводяться коефіцієнти, що враховують дійсні умови.

У теоретичних циклах введені наступні допущення:

  1. У циклі використовується як робоче тіло ідеальний газ, склад якого в циклі не змінюється.

  2. Цикли вважаються за замкнуті, такі, що відбуваються при постійній кількості ідеального газу.

  3. Теплоємність газу протягом всього циклу постійна, тобто не залежить від температури.

  4. Згорання палива в циліндрі замінюється миттєвим підведенням тепла, а випуск – миттєвим відведенням теплоти в холодне джерело.

  5. Процес стиску і розширення газу відбувається без теплообміну з навколишнім середовищем, і називаються адіабатичними.

Відповідно до цих допущень теоретичним циклом є замкнутий цикл, здійснюваний в уявній тепловій машині постійною незмінною порцією робочого тіла. Унаслідок замкнутості процеси згорання і випуску робочого тіла при дійсному циклі замінюють підведенням і відведенням теплоти. Процеси стиску і розширення передбачаються адіабатичними, оскільки це забезпечує максимальне тепловикористання.

Теоретичні цикли мають мінімальну кількість втрат, що знаходяться в строгій відповідності з другим законом термодинаміки. Існуючі двигуни внутрішнього згорання працюють по одному з трьох циклів, що мають свої характерні особливості.

Ідеальний газ – це речовина яка умовно замінює робоче тіло двигуна і виконує роботу миттєво змінюючи свій стан із робочого на свіжий заряд, тобто без процесів впуску і випуску (тобто постійно перебуває у циліндрах двигуна).

Для поршневих д.в.з. можна використати три теоретичних цикли, які відрізняються способами підведення тепла до робочого тіла.

  1. Цикл із підведенням теплоти при постійному об'ємі. При цьому способі процес згоряння близький до процесу згоряння в двигунах із примусовим запалюванням суміші електричною іскрою.

  2. Цикл із підведенням теплоти при постійному тиску. В цьому випадку процес згоряння близький до процесу згоряння, який відбувається в двигунах із розпиленням палива стисненим повітрям.

  3. Цикл із підведенням теплоти, як при постійному об'ємі, так і при постійному тиску (змішаний цикл). Цей спосіб аналогічний процесу згоряння в Д.В.З. із безкомпресорним розпиленням палива і запалюванням від стиску.