Теоретические и действительные циклы - раздел Образование, ДВИГАТЕЛИ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
Характер Рабочего Процесса В Двигателе Бывает Различный – Под...
Характер рабочего процесса в двигателе бывает различный – подвод теплоты (сгорание) происходит при постоянном объеме (вблизи ВМТ -это карбюраторные двигатели) или при постоянном давлении (сгорание происходит при движении поршня от ВМТ к НМТ – это компрессорные дизельные двигатели) или смешанный цикл, при котором часть теплоты подводится при постоянном объеме, а другая часть – при постоянном давлении ( это современные безкомпрессорные дизельные двигатели).
Для изучения процессов, происходящих цилиндрах ДВС, и выяснения особенностей цикла рассматривают теоретические циклы, т.е. термодинамические круговые процессы превращения тепловой энергии в механическую работу Они служат для оценки степени совершенства процессов и показателей действительных циклов, т.к. получаемые расчетные значения показателей теоретических термодинамических циклов представляют собой некоторый наивысший предел, к которому могут лишь приближаться показатели действительных циклов.
При рассмотрении теоретических циклов делаются следующие допущения:
1. Циклы замкнутые и протекают с постоянным количеством одного и того же рабочего тела, в качестве которого принимают идеальный газ.(химический состав постоянен).
2. Процессы сгорания и выпуска отработавших газов заменены процессами подвода и отвода теплоты.
3. Процессы сжатия и расширения происходят без теплообмена с окружающей средой, т.е. принимаются адиабатными.
4. Теплоемкость рабочего тела (газа) на протяжении всего цикла принимают постоянной, не зависящей от температуры.
В бензиновых и газовых двигателях, в которых горючая смесь , вошедшая в цилиндр при впуске, сжимается, поджигается искрой и быстро сгорает в момент нахождения поршня вблизи в.м.т., т.е. при почти неизменяемом объеме. Индикаторные диаграммы действительного и теоретического циклов приведены на рис. 8.
Рис. 8. Индикаторные диаграммы фактического и теоретического циклов с сообщением теплоты при постоянном объеме
Теоретический цикл с сообщением тепла при постоянном объеме характеризуют:
- степень сжатияε , которая является важнейшей величиной, с ее возрастанием экономичность и мощность повышаются;
- степень повышения давления λ, представляющая собой отношение давления рz в конце процесса сообщения тепла к давлению рс в начале этого процесса: λ = рz /рс
- термический кпд. ηt. Экономичность любого теоретического цикла оценивается термическим кпд равным отношению тепла, превращенного в полезную работу газов, к затраченному теплу:
Теоретический цикл с сообщением тепла при постоянном давлении.
В дизели в процессе впуска поступает не заранее приготовленная смесь, а воздух, давление и температура которого повышаются в процессе сжатия (линия ас рис. 9). Вследствие применения в дизелях высоких степеней сжатия (14 – 20) давление в конце сжатия достигает 3-4 МПа, а температура значительно превышает температуру самовоспламенения топлива. Топливо впрыскивается в конце сжатия вместе со сжатым воздухом р = 6 МПа, который мелко распыливает его. При соприкосновении с сильно нагретым воздухом топливо начинает гореть (линия cz). Ввиду постепенной подачи
Рис. 9. Индикаторные диаграммы фактического и теоретического циклов с подводом теплоты при постоянном давлении
топлива через форсунку нельзя ожидать резкого повышения давления при сгорании. Топливо горит постепенно по мере поступления его в цилиндр, в результате чего процесс сгорания происходит при перемещающемся поршне и почти постоянном давлении. По этому циклу работают стационарные и судовые компрессорные дизели. Двигатели этого типа в качестве транспортных не используются вследствие громоздкости установки, снабженной двух – трехступенчатым компрессором.
Теоретический цикл двигателя с сообщением тепла при постоянном объеме и постоянном давлении (смешанный цикл, рис. 10)
Тракторные и автомобильные дизели работают по смешанному циклу на дизельном топливе. Топливо впрыскивают в конце процесса сжатия и оно сгорает частично по изохоре с-z΄ (при постоянном объеме) и частично по изобаре z΄- z(при постоянном давлении).Количество топлива, сгорающего при постоянных объеме и давлении. В основном определяются углом предварения(опережения) впрыска, количеством топлива и интенсивностью подачи его в начале и конце впрыска. Вследствие частичного сообщения тепла при постоянном объеме максимальные давления смешанного цикла выше, чем в цикле с сообщением тепла при постоянном давлении.
Рис. 10. Индикаторные диаграммы фактического и теоретического циклов при смешанной подаче теплоты
Термический кпд равен:
ηt = 1 – (1/ εk-1)(λρk – 1)/[λ – 1 + kλ(ρ – 1)],
где ρ – степень предварительного расширения ρ = Vz/Vс ;
факультет МиАС... Содержание дисциплины... Введение Двигатели внутреннего сгорания Роль и применение...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Теоретические и действительные циклы
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Роль и применение ДВС в строительстве
Двигателем внутреннего сгорания (ДВС) называют поршневой тепловой двигатель, в котором процессы сгорания топлива, выделение теплоты и превращение ее в механическую работу происходят непосредственно
Краткая история развития ДВС
Первый двигатель внутреннего сгорания (ДВС) был изобретен французским инженером Ленуаром в 1860 г. Этот двигатель во многом повторял паровую машину, работал на светильном газе по двухтактному циклу
Основные механизмы и системы двигателя
ДВС состоит из кривошипно-шатунного механизма, механизма газораспределения и пяти систем: питания, зажигания, смазки, охлаждения и пуска.
Кривошипно-шатунный механизм предназначен для восп
Наддув, назначение и способы наддува
1.7.3. Процесс сжатияслужит:
1 для расширения температурных пределов между которыми протекает рабочий процесс;
2 для обеспечения возможности получения максимально
Теплообмен в процессе сжатия
В начальный период сжатия после закрытия впускного клапана или продувочных и выпускных окон температура заряда, заполнившего цилиндр, ниже температуры стенок, головки, и днища поршня. Поэтому в пер
Сгорание в карбюраторных двигателях
В карбюраторных двигателях к моменту появления искры рабочая смесь, состоящая из воздуха, парообразного или газообразного топлива и остаточных газов, заполняет объем сжатия. Процесс
Детонация.
Детонация – сложный химико-тепловой процесс. Внешними признаками детонации являются появление звонких металлических стуков в цилиндрах двигателя, снижение мощности и перегрев двигат
Сгорание в дизельных двигателях
Особенности процесса сгорания, рис. 28:
- подача топлива начинается с опережением на угол θ до в.м.т. и заканчивается после в.м.т.;
- изменение давления от т.
Формы камер сгорания дизельных ДВС
Неразделенные камеры сгорания.
В неразделенных камерах сгорания Рис.29 улучшение процесса распыливания топлива и перемешивания его с воздухом достига
Кривошипно-шатунный и газораспределительный механизмы
3.1. Кривошипно-шатунный механизм (рис.33 )предназначен для восприятия давления газов и преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение коленчатого вала Он
Наддув, назначение и способы наддува
Наддув цилиндров двигателей может быть либо динамическим, либо осуществляться при помощи специального нагнетателя (компрессора).
Различают три системы наддува при помощи нагнетателей: с п
Системы питания двигателей
4.1 Система питания дизелей. Система питания осуществляет подачу топлива в цилиндры. При этом должны обеспечиваться высокие мощностные
Система питания карбюраторных двигателей
Приготовление и подача к цилиндрам карбюраторных двигателей горючей смеси, регулирование ее количества и состава осуществляется системой питания, работа которой оказывает большое
Контактно-транзисторная система зажигания
КТСЗ начала появляться на автомобилях в 60-х годах. При увеличении степени сжатия, использовании более бедных рабочих смесей и с увеличением частоты вращения коленчатого вала и числа цилиндров кла
Бесконтактно-транзисторная система зажигания
БТСЗ начали применять с 80-х годов. Если в КСЗ прерыватель непосредственно размыкает первичную цепь, в КТСЗ – цепь управления, то в БТСЗ (рис.61-63) прерывателя нет и управление становится бесконта
Микропроцессорные системы управления двигателем
МСУД стали устанавливать на автомобили с середины 80-х годов на легковые автомобили оборудованные системами впрыска топлива.
Система управляет двигателем по оптимальным характеристикам и н
Крышка распределителя
Наружную поверхность крышки распределителя также как и катушки зажигания необходимо содержать в чистоте. У высоких «жигулевских» крышек стекание импульса по наружной поверхности на корпус распредел
Свечи зажигания
Свечи зажигания служат для образования электрической искры, необходимой для воспламенения рабочей смеси в цилиндрах двигателя.
Контакты прерывателя
Надежность классической системы зажигания (KC3) в существенной мере зависит от прерывателя. Часто бывает так, что о прерывателе (кстати, как и о других элементах системы зажигания)
Системы смазки и охлаждения и пуска
Основные положения.Система смазки двигателей предназначается для предотвращения повышенного изнашивания, перегрева и заедания трущихся поверхностей, уменьшения затраты индикаторн
Система охлаждения
В поршневых двигателях в процессе сгорания рабочей смеси температура в цилиндрах двигателя повышается до 2000—28000 К. К концу процесса расширения она снижается до 1000—1
Система пуска
Пуск поршневых д. в. с., независимо от типа и конструкции, осуществл-яется вращением коленчатого вала двигателя от постороннего источника энергии. При этом частота вращения должна о
Топлива
Топлива для ДВС – продукты переработки сырой нефти (бензин, дизельное топливо)-
Основная часть его – углеводороды.
Бензин получают путем конденсации легких фракций переработки неф
Моторное масло
7.3.1.Требования, предъявляемые к моторным маслам.В поршневых двигателях для смазки деталей используют масла главным образом нефтяного происхождения. Физико-химические свойства масел обусл
Охлаждающие жидкости
Через систему охлаждения отводится 25-35% общего тепла. Эффективность и надежность системы охлаждения в значительной степени зависит от качества охлаждающей жидкости.
Требования к охлаж
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов