Вопрос №19 Изобразите в PV и TS диаграммах цикл двигателя внутреннего сгорания со смешенным подводом теплоты и приведите описание этого цикла.

 

Индикаторная диаграмма и цикл поршневого двигателя внутреннего сгорания. Циклы с подводом тепла при v=const, p=const и смешанным подводом тепла. КПД циклов и их термодинамический анализ.

 

 

 

 

На рисунках изображены схема двигателя и график изменения давления внутри цилиндра в зависимости от перемещения поршня (индикаторная диаграмма). Поршень двигателя совершает возвратно-поступательные движения и через кривошипно-шатунный механизм вращает вал, который соединен с потребителем механической работы.

1-2 - процесс наполнения цилиндра (первый такт).

В крайнем правом положении поршня (нижняя мертвая точка) всасывающий клапан закрывается.

2-3 - процесс сжатия горючей смеси (второй такт).

3-4 - процесс расширения продуктов горения (третий такт).

Вблизи нижней мертвой точки открывается выхлопной клапан, поршень выталкивает продукты горения в атмосферу.

4-1 - процесс выталкивания (выхлопа) продуктов горения из цилиндра в атмосферу (четвертый такт).

Рабочий процесс теплового двигателя есть совокупность отдельных процессов, протекающих последовательно в реальном двигателе за два или один полный оборот коленчатого вала. Ниже приведены циклы различных поршневых двигателей: цикл Отто, цикл Дизеля и цикл Тринклера (Сабатэ).

Цикл Отто (v=const) Цикл Дизеля (p=const)

 

 

 

 

Цикл Тринклера (со смешанным сгоранием).

1-2 В рабочем цилиндре воздух адиабатически сжимается за счет инерции маховика, сидящего на валу двигателя, нагреваясь при этом до температуры,обеспечивающей воспламенение жидкого топлива.

2-5 Сгорание части топлива в небольшом объеме форкамеры(v=const).

5-3 Догорание оставшегося топлива врабочем цилиндре(p=const).

3-4 Адиабатическое расширение продуктов сгорания.

4-1 Удаление отработавших газов.

 

Жидкое топливо, введенное в форкамеру при сравнительно невысоком давлении, распыляется струей сжатого воздуха, поступающего из основного цилиндра. Вместе с тем цикл со смешанным сгоранием частично сохраняет преимущества цикла Дизеля перед циклом Отто – часть процесса сгорания осуществляется при постоянном давлении.