Тема 13 Двигатели внутреннего сгорания (двс)

Цель: уметь определять с помощью диаграмм термодинамические циклы ДВС, находить параметры состояния в характерных точках, определять термический кпд каждого цикла ДВС и знать, как можно увеличивать кпд каждого цикла ДВС.

План:

1 цикл ДВС с подводом теплоты при постоянном объеме

2 цикл ДВС с подводом теплоты при постоянном давлении

3 цикл ДВС со смешанным подводом теплоты, термический кпд каждого цикла.

В зависимости от способа подвода теплоты имеется три двигателя ДВС:

1.с подводом теплоты при постоянном объеме (Отто);

2.с подводом теплоты при постоянном давлении (Дизеля);

3.со смешанным подводом теплоты (Тринклера).

1 цикл характерен для двигателей с внешним смесеобразованием (бензиновые, газовые)

Рисунок 6.1 - P-V и Т-S диаграмма ДВС с подводом теплоты при постоянном объеме состоит из двух адиабат и двух изохор.

1-2 процесс адиабатного сжатия; 2-3-процесс изохорного подвода теплоты;3-4 адиабатного расширения; 4-1 изохорный отвод теплоты.

Характеристика цикла

ε- степень сжатия (6.1)

λ-степень повышения давления (6.2)

подведенная теплота: (6.3)

отведенная теплота (6.4)

термический кпд цикла: (6.5)

где к - показатель адиабаты, который зависит от числа атомов в газе (см.таблицу 2.2)

вывод: с увеличением ε, увеличивается и η_t

2-й цикл с подводом теплоты при постоянном давлении состоит из двух адиабат, изохоры и изобары.

Рисунок 6.2 - P-V и T-S диаграмма ДВС с подводом теплоты при

постоянном давлении

1-2 процесс адиабатного сжатия;2-3 процесс изобарного подвода теплоты;3-4 адиабатного расширения; 4-1 изохорный отвод теплоты.

Характеристики цикла:

- степень сжатия:(6.6)

- степень повышения давления (6.7)

подведенная теплота:(6.8)

отведенная теплота:(6.9)

термический кпд цикла:(6.10)

вывод: с увеличением увеличивается, ис увеличением уменьшается.

Рисунок 6.3 P-V и T-S диаграмма ДВС со смешанным подводом теплоты

3-й цикл со смешанным подводом теплоты состоит из двух адиабат, двух изохор и изобары: 1-2 процесс адиабатного сжатия; 2-3 процесс изохорного подвода теплоты; 3-4 процесс изобарного подвода теплоты; 4-5 адиабатного расширения; 5-1 изохорный отвод теплоты.

Характеристика цикла:

ε - степень сжатия: (6.11)

p – степень повышения давления (6.12)

λ-степень повышения давления (6.13)

подведенная теплота: (6.14)

отведенная теплота: (6.15)

термический кпд цикла: (6.16)

вывод: с увеличением ε и λ увеличивается и η_t, а с увеличением p η_t уменьшается.

Литература:9,с.128-130;5,с.57-59;14,с.230-242.

Контрольные вопросы:

1.Какие три термодинамических цикла ДВС существуют?

2.Какие процессы происходят в цикле ДВС с подводом теплоты при постоянном объеме?

3.Какие процессы происходят в цикле ДВС с подводом теплоты при постоянном давлении?

4.Какие процессы происходят в цикле ДВС со смешанным подводом теплоты?

5.Что такое степень сжатия?

6.Что такое степень повышения давления?

7.Что такое степень предварительного расширения?

8.Как можно увеличить (уменьшить) термический кпд в цикле ДВС с подводом теплоты при постоянном давлении?

9.Как можно увеличить (уменьшить) термический кпд ДВС с подводом теплоты при постоянном давлении?

10.Как можно увеличить (уменьшить) термический кпд в цикле ДВС со смешанным подводом теплоты?