Цикл Отто

С изохорным подводом теплоты.

Рисунок 4.3. Диаграммы P-V и T – S цикла Отто (карбюраторный ДВС).

Линия 1-2 – процесс адиабатного сжатия рабочего вещества ( смесь паров бензина и воздуха). Характеризуется: ε = V₁/V₂ = 6÷10. Это связано детонацией топлива

Линия 2-3 –процесс изохорного подвода теплоты, (го-

рение топлива внутри рабочей камеры). Характеризуется: λ = Р₃/Р₂ ≈ 2.

Линия 3-4 – процесс адиабатного расширения продуктов сгорания ( обратный ход поршня).

Линия 4-1 процесс изохорного отвода тепла.

Цикл Дизеля

С изобарным подводом теплоты.

Рисунок 4.4 Цикл Дизеля. ( Диаграммы P-V и T-S).

Линия 1- 2 – процесс адиабатного сжатия рабочего вещества, ( сжатие чистого воздуха). Характеризуется ε = V₁/V₂ = 13÷18.

Линия 2-3 – процесс изобарного подвода теплоты ( впрыск топлива и горение топлива.

Линия 3-4- процесс адиабатного расширения продуктов сгорания ( обратный ход поршня).

Линия 4-1 – процесс изохорного отвода теплоты, (выпуск продуктов сгорания в атмосферу).

Наиболее экономичным является двигатель внутреннего сгорания ДВС со смешанным подводом теплоты. Он имеет достаточно высокую степень сжатия ( как и цикл Дизеля) и работает на всех видах тяжелого топлива

Недостатки ДВС.

1. Невозможность постройки агрегата большой мощности.

2. Невозможность применения любых сортов топлива.

3. Трудность использования тепла отходящих газов.

4. Более высокий износ, например, по сравнению с турбинами.

В ДВС может применяться только жидкое и газообразное топливо, не дающее нагара и отложения смолы.

4.3 Устройство четырехтактного двигателя.

На рисунке (4.5) схема четырехтактного карбюраторного двигателя (внешнее смесеобразование).

Рисунок 4.5. Схема четырёхтактного карбюраторного ДВС.

1.Дроссельная заслонка; 2. Жиклер; 3. Поплавок; 4. Поплавковая камера; 5. Игла; 6. Топливный патрубок; 7. Отверстие в топливной камере; 8. Воздушный патрубок; 9. Воздушная заслонка; 10. Диффузор; 11. Распылитель; 12. Смесительная камера; 13. Впускной клапан; 14. Свеча ; 15. Выпускной клапан; 16. Цилиндр; 17. Поршень. 18. Кривошипно-шатунный механизм

При движении поршня от внутренней мертвой точки М₁ к наружной мертвой точке М₂ в цилиндр всасывается смесь топлива (пары бензина) с воздухом под атмосферным давлением Р₁ (линия е - а).Обратным движением поршня смесь адиабатно сжимается по линии а - b в результате чего повышается температура и давление до Р₂,а объем уменьшается до объема камеры сгорания V₀. Во внутренней мертвой точке ВМТ производится воспламенение от электроискры. Поскольку подготовленная смесь сгорает, быстро повышается до Р₃ линия b - c. Образовавшиеся продукты сгорания расширяются по линии с-а, перемещая в точку НМТ. В точке М₂ открывается, выхлопной клапан, через который газы под давлением Р₄ вытекают в наружную среду.

Отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания называются степенью сжатия двигателя e:

;

Полезная работа цикла равна разности подведенного и отведенного тепла: l₀ = q₁-q₂; следовательно, термический К.П.Д. увеличивается с ростом степени сжатия e.