книги из ГПНТБ / Чернышев А.Н. Корабельные двигатели внутреннего сгорания. (Теория рабочих процессов поршневого двигателя) учебное пособие

Рис. Li. CpuhtitHut изохорного ч icjchSol/экого ц и к л о в при Qt = id e m ; е = id em ..

Рис. 5. Сравнение изохорного и изобарного циклов при Qt = idem ; рг = idem .

20

Практические выводы:

1) если в двигателе степень сжатия и цикловая пода­ ча топлива неизменны, но за счет каких-либо конструктив­ ных мероприятий или в силу возникших во время эксплуата­ ции причин цикл приближается к изохорному, то одновремен­ но с ростом максимального давления сгорания и степени по­ вышения давления А можно ожидать увеличения экономич­ ности дизеля;

2) при сформулированных выше условиях Q* = I d e m , S.=ldem более экономичным явился бы цикл бензинового дви­ гателя (изохорный цикл).

Однако известно, что бензиновые двигатели, как прави­ ло, имеют более низкий, чем двигатели с самовоспламенени­ ем, коэффициент полезного действия, расходуют больше топ­ лива на единицу мощности. Среди ряда причин этого немало­ важное значение имеет тот факт, что во избежание детона­ ции (взрывного горения с чрезмерно высокими скоростями распространения пламени) бензиновые двигатели с воспламе­ нением от свечи выполняются с меньшими степенями сжатия, чем дизели. Вследствие этого термический к. п. д. дизеля

порциональную заштрихованной площадке 2/ - в /-в -2 . Следова­

21

го анализа вывода достаточно убедительно поясняет причи­ ны более низкой экономичности карбюраторных двигателей, имеющих меньшие £ в сравнении с дизелями.

Пример 3. При проектировании двигателя требуется

и качественно оценить возможные пути повышения экономи­ ческих показателей реального двигателя.

Из курса теоретических основ теплотехники известно

Основным исходным условием для последующего анализа влия­

Здесь

Тв - температура рабочего тела в цилиндре в начале

сж ати я ;

А- постоянная величина.

22

В уравнении (7) Л и р при О1»соги^являются взаимо­ связанными параметрами. Поэтому, найдя из уравнения (9)

23

Анализ этого графика позволяет сделать очень важные выво­ ды, которые неоднократно будут использоваться в дальней­ шей.

I . Если конструктор не ограничен в выборе максима ного давления сгорания

Р2 = Л р с = Л р а е* , (И )

где Ра - давление в цилиндре в начале сжатия, которое предполагается величиной постоянной и в данном примере

ограничено для обеспечения прочности и надежности работы

ного цикла оказывают влияние многие дополнительные факто­ ры, которые не могут быть учтены термодинамическим к. п. д. и потому все сделанные здесь выводы носят качественный ха­ рактер, а использованные аналитические зависимости не мо­ гут являться основанием для количественных вычислений.

24

Вопросы для повторения

1.Как классифицируются циклы ЛВС? Охр. 12 .

2.Лайте определение рабочего, термодинамического и расчетного циклов. Стр. 13 .

3.В чем основное различие между рабочим, термодина­ мическим и расчетным циклами? Табл. I ' .

4.Какими показателями характеризуется совершенство термодинамического, расчетного и действительного циклов?

Стр. 15, табл. I .

5.Чем объясняется внешнее сходство между термодина­ мическим и расчетным циклами7 Стр. 15 .

6.Для каких целей может использоваться анализ термо­ динамических циклов? Стр. 16 .

7.Поясните различие между геометрической и действи­ тельной степенями сжатия двухтактного дизеля и выведите

формулу, устанавливающую аналитическую связь между ними.

Стр. 17 формулы (3),(4),($), рис. 3 .

3. Дайте определение и напишите соотношения для степе­ ни повышения давления, степени предварительного и последу­ ющего расширения. Стр. 18 .

9. Докажите с помощью анализа термодинамических цик­ лов, что, если в одном из двух одинаковых двигателей с равным расходом топлива Л больше, чем в другом, терми­ ческий к. п. д. этого двигателя также больше. Какой дви­ гатель разовьет большую мощность? В каком двигателе будет большее максимальное давление сгорания? Стр. 19, рис. 4 .

10. Докажите, что, если в двух идентичных двигателях с одинаковым расходом топлива к максимальными давлениями

25

ние клапана было достаточным и гидравлические потери дав­ ления минимальными. Кроме того, при Рг < р кц в период

27

Рмс. 8. Хлаграмыы насосных ходсв четырехтактного дг.зе,г.л

а - для случаев рг > р ^ , рг >р; ; 5 - и л рг <~р*ч .

28

одновременного открытия выпускных и впускных клапанов в районе ВИТ ( г , г г*) осуществляется дополнительная очист­ ка камеры сжатия от остаточных газов продувочным воздухом ( г " - момент закрытия выпускного клапана).

Закрытие впускных клапанов после НМТ позволяет к при­ ходу пормня в нижнее крайнее положение иметь достаточное проходное сечение. Благодаря продолжающемуся поступлению воздуха через клапан давление в цилиндре к концу хода на­ полнения приближается к давлению перед цилиндрами. Более того, несмотря на начинающееся движение поршня вверх, че­ рез щель клапана продолжается инерционная дозарядка цилинд­

29