Поршневые двигатели (рабочие процессы) (Презентации лекций)

Московский государственный технический университет им. Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Иллюстративный материал к учебному курсу«Энергетические машины и установки»ПОРШНЕВЫЕ ДВИГАТЕЛИ(РАБОЧИЕ ПРОЦЕССЫ)Москва, 2015Схемы рабочего процесса двигателяВнешнеесмесеобразованиеВнутреннеесмесеобразованиеЧетырехтактный рабочий процессНаполнениеСжатиеСгораниеВыпускДвухтактный рабочий процесс – прямоточная клапанно-щелевая продувкаСгорание,расширение, выпуск,продувка и наполнениеВыпуск,продувка и наполнение,сжатие1-впускной патрубок2-продувочный насос3-поршень4-выпускные клапаны5-форсунка6-выпускной патрубок7-воздушный ресивер8-впускное окноСхемы газообмена двухтактных двигателейПрямоточнаяклапанно-щелеваяПетлеваяПрямоточнаяс противоположнодвижущимисяпоршнямиСхемы газообмена двухтактных двигателейКривошипно-камерная продувкаНаполнение кривошипнойСжатие и продувкакамеры свежим зарядомПоказатели идеальных циклов двигателей внутреннего сгоранияVa / Vc = ε – степень сжатияPz / Pc = λ – степень повышения давленияλ = 1 при подводе тепла при P=constVb / Vz = δ – степень последующего расширенияPb / Pa = σ – степень понижения давленияVz / Vc = ρ – степень предварительного расширенияρ = 1 при подводе тепла при V=constПодвод тепла при V=constИдеальный цикл с подводомтепла при V=constЦиклы с подводом тепла при V=constи разных значениях εПодвод тепла при V=constот εЗависимость термического КПДи k для цикла с подводом теплоты при V=constПодвод тепла при P=constИдеальный цикл с подводомтепла при P=constЗависимость термического КПДот ε, k и ρ цикла с подводом теплотыпри P=constПодвод тепла при V=const и P=constИдеальный цикл с подводомтепла при V=const и P=constЗависимость термического КПД от ε, λ иρ при Q1=constСравнение циклов с подводом тепла при V=const и P=constПри одинаковых ε и Q1При одинаковых Pz и Q1Способы повышения мощностиH u Pk  v1Ne     i   m  Vh  i  n L0 Tk 1.

Наддув двигателей (увеличение плотности воздуха,подаваемого в цилиндр - рост Pk / Tk );2. Увеличение частоты вращения вала (n );3. Увеличение литража двигателя (увеличение либо рабочегообъема цилиндра Vh либо числа цилиндров i ) ;4. Уменьшение тактности ( увеличение 1/ τ );Увеличение остальных сомножителей в формуле оказываетограниченное влияние.Диаграмма идеального цикла двигателяс механическим наддувом и смешанным подводом теплотыВлияние механического наддуваЗависимость термического КПД установки ηtу, среднего давления двигателя с наддувом ptу.cp,среднего давления установки ptн.cp и относительной работы компрессора δкот отношения pk/poРабота установки Lty, состоящей издвигателя и компрессора, равна разностиработы Ltн, производимой двигателем снаддувом и работы Ltк, затрачиваемой напривод компрессораδк – отношение работы компрессора кработе двигателя с наддувомДиаграмма идеального цикла двигателяс продолженным расширением и постоянным давлением газов перед турбинойLty – работа установки, состоящей издвигателя и турбокомпрессораLtд – работа цикла двигателяLtи.т – работа импульсной турбиныLtт.п – работа турбины постоянного давленияLtк – работа компрессораДиаграмма идеального цикла двигателяс продолженным расширением и переменным давлением газов перед турбиной.