Лекци@20-Циклы_двигателей_внутреннего_сгорани@ [Режим совместимости] (1062643)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Лекции по термодинамикедоцент каф. Э6, ктн Рыжков С.В.Э6нергомашиностроение.Лекция №20Циклы двигателейвнутреннего сгорания• Схема устройства и работа ДВС.• Характеристики термодинамических циклов ДВС.• Экономичность идеальных циклов.• Изображение идеальных циклов ДВС в координатах sT.• Исследование идеальных циклов ДВС.• Экономичность реальных двигателей.Схема устройства и работа двигателей внутреннего сгоранияДвигателем внутреннего сгоранияназывается поршневой двигатель,рабочим телом в котором являютсяпродукты сгорания топлива (жидкогоили газообразного), сгорающегонепосредственно в объеме цилиндра.На рис. 1 показаны схемаустройства двигателя и егоиндикаторная диаграмма, т. е.графическое изображениезависимости давления в цилиндре1-2 – адиабатное сжатиер Н/м2 от хода поршня hм или от2-3 – сгорание при V=constобъема цилиндра V м3. Различают3-4 – сгорание при P=constтеоретическую и действительнуюиндикаторные диаграммы.4-5 – адиабатное расширениеИндикаторной диаграммой весьма5-1 – выпускнаглядно представляется рабочий1-6 – выталкиваниецикл двигателя, т.

е. некоторое вполнезакономерное чередование различныхпроцессов, протекающих в рабочемРис. 1. Схема устройства четырехтактногообъеме его цилиндра за один или дваДВС и его индикаторная диаграмма (дизель)оборота вала. При этом следует иметьв виду, что в число процессов,составляющих рабочий цикл реальногодвигателя, входят процессы, в течение которых количество рабочего тела меняется (впуск и выпуск),а также процессы изменения химического состава вещества (горение). Поэтому рабочий цикл двигателяне следует смешивать с термодинамическим циклом, характеризуемым постоянным количеством 2вещества не изменяющегося химического состава.Двигатели, схема которых показанана рис.

1, называют двигателями своспламенением от сжатия, илидизелями.Другого типа двигателямиявляются двигатели с принудительным зажиганием. В цилиндры такогодвигателя подают уже готовую смесьтоплива с воздухом, приготовленнуювне цилиндра в специальныхустройствах (карбюраторах). Подобныедвигатели не нуждаются в топливныхклапанах, но имеют особое устройстводля зажигания горючей смеси в концесжатия (электрозажигание). Еслирабочий цикл двигателя совершаетсяза четыре хода поршня (два оборотавала), то двигатель называютчетырехтактным, если— за два ходапоршня (один оборотвала), двигатель называютдвухтактным.Рис. 2.

Схема устройства двухтактногоДВС и его индикаторная диаграмма (двигательс принудительным зажиганием - смесь готовитсяв карбюраторе)3Рис. 3. Термодинамический поршневой двигательи идеальный обобщенный цикл ДВС4Характеристики термодинамических циклов ДВСВажнейшими характеристиками всякого цикла двигателя являются следующие безразмерныевеличины:Степень сжатия — отношение удельного объема рабочего тела, соответствующего началусжатия (точка 1 на рис.

2), к удельному объёму в конце сжатия (точка 2):ε =υ1υ2(1)Степень дополнительного повышения давления — отношение давления в конце подводатеплоты при υ= const к давлению в конце сжатия:λ =p3p2(2)Степень предварительного расширения - отношение удельного объёма в конце процессаподвода теплоты при p=const к удельному объёму в начале этого процесса:υ4ρ =υ3(3)Степень последующего расширения — отношение удельных объемов в конце и в началепроцесса адиабатного расширения. Последняя величина равна объему в конце процессовподвода теплоты:5δ =υυ45(4)Рис. 4. Идеальный цикл ДВС сподводом теплоты при p=constРис. 5. Идеальный цикл ДВС сподводом теплоты при υ=const6Экономичность идеальных цикловДля всякого идеального цикла показателем экономичности является его термический к. п. д.Определим к.

п. д. смешанного цикла (см. рис. 3):'''112(5)t'''11Теплота, подводимая к рабочему телу в процессе υ=const(q + q ) − qη =q +qq 1' = c υ ( T 3 − T 2 )Теплота, подводимая в процессе p=constq 1'' = c p ( T 4 − T 3 )Теплота, отводимая от рабочего телаq 2 = cυ ( T 5 − T1 )Тогдаηt =cυ (T3 − T2 ) + c p (T4 − T3 ) − cυ (T5 − T1 )cυ (T3 − T2 ) + c p (T4 − T3 )T5 − T1ηt = 1 −(T3 − T2 ) + k (T4 − T3 )(6)7Для адиабаты сжатия 1-2 имеемT2υ 1 k −1=( )= ε k −1T1υ2ОтсюдаДля изохоры 2-3ОтсюдаДля изобары 3-4T 2 = T 1εk −1T3p= 3 =λT2p2(7)(8)T3 = T2λ = T1ε k −1λT4υ4== ρT3υ3T4 = T3 ρ = T1ε k −1λρ(9)8Для адиабаты расширения 4-5T5υ 4 k −1=( )T4υ5υ 4 k −1( )υ3ρ k −1ρ k −1=== k −1υ 5 k −1υ 1 k −1ε( )( )υ2υ3k −1ρ k −1ρT 5 = T 4 k − 1 = T1ε k − 1 λ ρ k − 1εελρ k − 1η t = 1 − k −1ε λ − ε k −1 + k ( ε k −1 λ ρ − ε k −1 λ )ηt = 1 −1ε k −1ηt = 1 −λρ k − 1( λ − 1) + k λ ( ρ − 1)1εk −1ηt = 1 −ρ k −1k ( ρ − 1)1εk −1(10)(11)(Общая формула) (12)При p=constПри υ=const(13)(14)9Изображение идеальных циклов ДВС в координатах sTηt =пл.

123451пл.a 234 bРис. 6. Смешанный циклв координатах sT10Рис. 7. Цикл с подводом теплотыпри p=const в координатах sTηt =пл . 12(3)451пл . a 2(3)4 bРис. 8. Цикл с подводом теплотыпри υ=const в координатах sTηt =п л. 1 2 3( 4 )5 1п л. a 2 3( 4 )b11Исследование идеальных циклов ДВСЦикл с подводом теплоты при v = const.Рис. 9.

Зависимость к.п.д. цикла сподводом теплоты при υ=const отстепени сжатия ε и показателяадиабаты k12Цикл с подводом теплоты при р = const.Рис. 10. Зависимость к.п.д. цикла с подводом теплоты при p=const отстепени предварительного расширения ρ, степени сжатия ε ипоказателя адиабаты k13Смешанный цикл.Рис. 11. Зависимость к.п.д.

смешанного цикла от степени повышениядавления λ и степени предварительного расширения ρ14Экономичность реальных двигателейОтношениеLi= ηiL0(15)дает так называемый индикаторный (внутренний) к. п. д. двигателя. Этим к. п. д. оценивается степеньотклонения экономичности реального двигателя от экономичности идеального цикла.Le= ηeQm(16)Это отношение называют эффективным к. п. д. двигателя. Эффективная работа двигателяотличается от индикаторной на величину так называемых механических потерь.

ОтношениеLe=ηмLi(17)оценивает величину механических потерь и называется механическим к. п. д. двигателя.η e = η tη iηм(18)15Контрольные вопросы••••••Двигатель внутреннего сгорания (схема, индикаторная диаграмма)Характеристики термодинамических циклов ДВСЭкономичность идеальных цикловИзображение идеальных циклов ДВС в координатах sTИсследование идеальных циклов ДВСЗависимость к.п.д. смешанного цикла от степени повышения давления истепени предварительного расширения•Экономичность реальных двигателей16.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов лекций