7.3 Аналіз циклу двз з підведенням теплоти по ізобарі.

Цей цикл запропонував в 1897 р німецький інженер Рудольф Дизель. Яка відмінність даного двигуна від попередньо розглянутого. Для даного двигуна немає передкамери, форсунка яка вприскує паливо, введена безпосередньо в камеру згоряння двигуна. Для такого двигуна застосовували потужний компресор для подачі сильно стиснутого повітря – до 20-30 МПа, який через своє призначення мав високу масу і великі габарити, споживає багато енергії. Дизелі випускалися до 2-ї світової війни. Ті двигуни які зараз називають Дизелями на справді працюють за циклом Трінклера, Зайлігера, Сабате.

1 -2 – адіабатне стиснення РТ;

2-3 – ізобарне підведення теплоти до РТ;

3-4 – адіабатне розширення РТ;

4-1 – викидання РТ в навколишнє середовище.

Залежності для визначення параметрів в кожній з точок циклу Дизеля аналогічні попереднім з умовою, що випадає точка 3’ а отже і .

Для даного циклу ККД визначається за формулою . Дальше аналізом циклу займатися не будемо оскільки для нього залежності практично ті самі що і для попереднього циклу.

7.4 Аналіз циклу двз з підведенням теплоти по ізохорі

З цього циклу фактично почалася історія ДВЗ. Цей двигун використовує легкі сорти палива які добре випаровуються. Реалізується в двигунах з зовнішнім сумішоутворенням, паливна суміш готується в пристрої який називається карбюратор – паливо випаровується і змішується і в циліндри подається в циліндри. Як наслідок міра стискування не може бути високою щоб не було самозапалення і вона в 2 рази менша за двигуни за попередньо розглянутими циклами. Запалення відбувається за допомогою свічки. Згорання відбувається дуже швидко. Практично коли поршень перебуває в ВМТ паливо все вигорає тому приймається що підведення теплоти при сталому об’ємі.

1-2 – адіабатне стиснення РТ;

2 -3 – ізохорне підведення теплоти до РТ;

3-4 – адіабатне розширення РТ;

4-1 – викидання РТ в навколишнє середовище.

Для нього як і для циклу Дизеля застосуємо ті ж самі залежності для визначення параметрів в кожній з точок з єдиною умовою що . Термічний ККД для циклу Отто визначається за формулою . Для збільшення ККД циклу видно що треба збільшувати як міру стискування так і показник адіабати. 6,5-8

Роторний двигун Ванкеля також працює за циклом Отто. Конструкція принципово відрізн......

7.5 Порівняння циклів двз

А який цикл є найкращим з точки зору термодинаміки. А відповісти не просто. Для цього треба прийняти умови порівняння. Ми порівнюватимемо цикли у двох випадках.

Перший принцип порівняння. Умова порівняння міра стискування . Для всіх циклів процеси 4-1 та 1-2 одинакові.

1 -2-3-4 – цикл Отто

1-2-3д-4 – цикл Дизеля

1-2-3т’-3т-4 цикл Трінклера.

Кількість відведеної теплоти для всіх трьох циклів однакова.

В циклі Отто 2-3-5-6 площа фігури це є підведена теплота .

В циклі Трінклера підведена теплота – площа фігури 6-2-3т’-3т-5

В циклі Дизеля підведена теплота площа фігури 6-2-3д-5.

.

За цих умов порівняння найбільший термічний ККД має цикл Отто. Тому що в циклі Отто обмежена міра стискування, а для інших циклів ця величина значно вища і якщо обмежити міру стискування на рівні циклу Отто то він і матиме найвищий ККД.

Другий принцип порівняння – за умови однакової максимальної температури в циклі це точка 3.

Т емпература в т.4 для всіх циклів однакова, відведена теплота теж однакова. Зате відрізняються підведені теплоти: найбільша для циклу Дизеля, потім цикл Трінклера, а найменший для циклу Отто.

Виходячи з формули .

З точки зору економії паливо енергетичних ресурсів двигун Трінклера є економнішим і вигіднішим (цикл дизеля не використовується). Хоча цей двигун є масивнішим, дорожчим у виконанні але в результаті використання дешевшого палива і маючи вищий ККД йому треба віддати перевагу.