Понятие об теоретическом, действительном и идеальном циклах.

 

Ввиду сложности явлении, происходящих внутри цилиндра двига­
теля, их совокупность представляют предварительно в виде условного
теоретического цикла, в котором процессы рассматриваются в их
простейшем виде. Это дает возможность получить аналитические за­
висимости для оценки главнейших качественных показателей работы
двигателя. Полученные формулы теоретического цикла, уточненные обобщенными результатами экспериментальных исследований, используют затем для расчета действительного цикла.

Теоретические термодинамические циклы ДВС

 

Экономические и мощностные показатели двигателей внутреннего сгорания, работающих по разным циклам, трудно сравнить в реальных условиях. Принято основные показатели циклов ДВС оценивать в упрощённом варианте:

• на первом этапе рассматривают в теоретических условиях, когда каждый цикл осуществляется в наивыгоднейших условиях, в воображаемой тепловой машине.

• на втором этапе в теоретические зависимости (т. е. в условиях воображаемой тепловой машины) вводятся коэффициенты, учитывающие действительные условия.

В теоретических циклах введены следующие допущения:

1. Все процессы цикла осуществляются без теплообмена рабоче­го тела с окружающей средой и являются обратимыми.

2. Преобразование теплоты в механическую работу осуществля­ется в замкнутом объеме одним и тем же несменяемым рабочим телом при постоянном его количестве.

3. Состав и теплоемкость рабочего тела остаются постоянными на всем протяжении цикла т. е. не зависит от температуры.

4. Подвод теплоты производится от постороннего (воображаемого) ис­точника при постоянном объеме (по изохоре), или при постоянном давлении (по изобаре), или при смешанном (по изохоре и изобаре).

5. Процессы сжатия и расширения протекают по адиабатам с постоянными показателями.

6. В теоретических циклах отсутствуют какие-либо потери теплоты (в том числе на трение, излучение, гид­равлические потери и т. п.), кроме от­вода теплоты холодному источнику. Эта потеря является единственной и обязательной для замкнутого теоре­тического цикла.

7. Сгорание топлива в цилиндре заменяется мгновенным подводом тепла, а выпуск – мгновенным отводом теплоты в холодный источник.

В соответствии с этими допущениями теоретический цикл представляет собой замкнутый цикл, осуществляемый в воображаемой тепловой машине постоянной несменяемой порцией рабочего тела. Вследствие замкнутости процессы сгорания и выпуска рабочего тела при действительном цикле заменяют подводом и отводом теплоты. Процессы сжатия и расширения предполагаются адиабатическими, т.к. это обеспечивает максимальное теплоиспользование.

Теоретические циклы имеют минимальное количество потерь, находящихся в строгом соответствии со вторым законом термодинамики. Существующие двигатели внутреннего сгорания работают по одному из трех циклов, имеющих свои характерные особенности.

Теоретический цикл двигателей с подводом теплоты при постоянном

Объеме.

Автомобильные бензиовые двигатели, работают по циклу, в котором горючая смесь, вошедшая в цилиндр во время впуска, сжимается, поджигается искрой и быстро сгорает в момент нахождения поршня около ВМТ, т. е. при почти неизменяемом объеме к рабочему телу-газу подводится тепло Q1.

Индикаторная диаграмма теоретического цикла показана на рис. 27. При положении поршня в ВМТ (точка z диаграммы) сообщение теплоты прекращается. Затем газ адиабатически расширяется, его внутренняя энергия частично превращается во внешнюю механическую работу.

 

Рис. 27. Индикаторная диаграмма теоретического цикла с подводом теплоты при

постоянном объеме

Для повторения цикла надо вернуть газ в начальное состояние, характеризуемое точкой a индикаторной диаграммы. Для этого необходимо охладить газ, заключенный в цилиндре, т. е. отнять теплоту, представляющую собой долю Q2 от ранее введенной теплоты Q1.

Таким образом, даже при осуществлении теоретического цикла часть вводимой теплоты теряется и, следовательно, не может быть полного превращения теплоты в работу. Степень преобразования теплоты в работу любого теоретического цикла оценивается термическим КПД. В теоретическом цикле какие-либо дополнительные тепловые потери, за исключением количества теплоты Q2, отсутствуют. Поэтому в полезную работу превращается разность количеств теплоты Q1 – Q2, тогда термический КПД можно выразить формулой:

 

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. I. Понятие как форма мышления
2. Административно-правовые нормы: понятие, структура, виды. Дискуссионность по понятию структуры правовой нормы.
3. АДМИНИСТРАТИВНО-ЮРИСДИКЦИОННОЕ ПРОИЗВОДСТВО: ПОНЯТИЕ, ЧЕРТЫ, ВИДЫ.
4. Административные запреты и ограничения в структуре правового статуса государственных гражданских служащих в Российской Федерации: понятие и содержательная характеристика.
5. АДМИНИСТРАТИВНЫЙ НАДЗОР: ПОНЯТИЕ, ОСОБЕННОСТИ, МЕТОДЫ, СУБЪЕКТЫ, ПОЛНОМОЧИЯ.
6. Акты применения права:понятие,признаки,виды.Н,П,А.и акты примен.права:сходство,различия.
7. Аминоспирты 2-аминоэтанол(коламин), холин, ацетилхолин. Аминофенолы: дофамин, норадреналин,адренлин.Аминотиолы ( 2 аминоэтантиол). Понятие о биологич-ой роли
8. Амнистия и помилования. Понятие. Их правовое значение. (Статьи 84 —85).
9. Антикоррупционная экспертиза нормативных правовых актов: понятие и основания проведения. Субъекты проведения антикоррупционной экспертизы.
10. Бюджетная классификация (понятие, принципы, виды). Бюджетный кодекс РФ.
11. Бюджетные правоотношения: понятие и виды
12. В неориентированном графе понятие дуга, путь, контур заменяются соответственно на ребро, цепь, цикл.