46 Термодинамічні процеси в двз.

Поршневим двигуном внутрішнього згоряння (ДВЗ) називають таку теплову машину, в якій перетворення хімічної енергії палива в теплову, а потім у механічну енергію, відбувається всередині робочого циліндра. Перетворення теплоти в роботу в таких двигунах пов'язано з реалізацією цілого комплексу складних фізико-хімічних, газодинамічних і термодинамічних процесів, які визначають відмінність робочих циклів і конструктивного виконання. 

Процесс підведення теплоти в циклах ДВС здійснюють у ізобарном або Ізохоричному процесі, відведення теплоти - в Ізохоричний, а стиснення і розширення газу - в адіабатних.

Робочі цикли поршневих двигунів внутрішнього згоряння складаються з ряду термодинамічних процесів. Робочим тілом, за допомогою якого у двигунів внутрішнього згоряння теплова енергія перетворюється в механічну, є той чи інший газ. Під час робочого циклу, крім зміни обсягу, відбувається передача теплоти або відведення її газів що знаходяться в циліндрі. Залежність між основними параметрами ідеальних газів - температурою, тиском і займаним обсягом - виражається характеристичним рівнянням (рівнянням стану)

Ідеальний цикл такого двигуна, званий циклом двигунів внутрішнього згоряння з підведенням до газу теплоти при постійному обсязі, складається з: адиабатного стиснення робочого газу, ізохор-ного підведення до газу тепла, адиабатного розширення робочого тіла і ізохорно віддачі робочим тілом теплоти

• Адіабатичний процес: Відсутня передача енергії у вигляді тепла на певній ділянці циклу, що розглядається (δQ = 0). Це не виключає передачу енергії у вигляді роботи.

• Ізобаричний процес: На певній ділянці циклу тиск не змінюється (p = constant, δp = 0). Це не виключає перенесення енергії у вигляді тепла чи роботи.

• Ізохоричний процес: Процес відбувається при сталому об'ємі (V = constant, δV = 0). Це не виключає перенесення енергії у вигляді тепла чи роботи.

Відомо, що під час досліджень термодинамічних процесів умови, за яких вони відбуваються, беруть ідеальними.

Дійсні цикли, за якими працюють двигуни внутрішнього згоряння, відрізняються від теоретичних. Розрізняють цикли ідеальні (теоретичні), розрахункові і дійсні. Ідеальні цикли складаються з процесів підведення теплоти газів, адиабатного розширення, відведення теплоти від газів і адиабатного стиснення. У розрахункових циклах процеси стиснення і розширення газів розглядаються як процеси Політропні. Дійсні цикли відповідають отримуваним на двигунах індикаторним діаграмам.

Найбільш поширені такі ідеальні цикли: цикл з ізохорним підведенням теплоти, цикл з ізобарним підведенням теплоти і цикл із змішаним підведенням теплоти.

Цикл з ізохорним підведенням теплоти складається з наступних процесів: адіабатне стиск, ізохорний підведення теплоти до газів, адіабатне розширення газів і ізохорний відведення теплоти від газів. Таким чином, весь цикл складається з двох ізохор і двох адіабати.

Цикл з ізобарним підведенням теплоти відрізняється від попереднього тільки одним процесом. Цей цикл складається з двох адіабати, ізобари і ізохори.

У змішаному циклі деяка частина теплоти підводиться при постійному обсязі (за Ізохор), а інша частина - при постійному тиску (по ізобарі).