ЦИКЛЫ ДВС СО СМЕШАННЫМ ПОДВОДОМ ТЕПЛОТЫ
Одним из недостатков двигателей, в которых применяется цикл с подводом теплоты при постоянном давлении, является необходимость использования компрессора, применяемого для подачи топлива. Наличие компрессора усложняет конструкцию и уменьшает экономичность двигателя, т.к. на его работу затрачивается 6-10 % от общей мощности двигателя.
С целью упрощения конструкции и увеличения экономичности двигателя русский инженер Г.В.Тринклер разработал проект бескомпрессорного двигателя высокого сжатия. Этот двигатель лишен недостатков рассмотренных вышедвух типов двигателей. Основное его отличие в том, что жидкое топливо с помощью топливного насоса подается через форсунку в головку цилиндра, где оно воспламеняется и горит вначале при постоянном объеме, а потом при постоянном давлении. На рис. 9.4 представлен идеальный цикл двигателя со смешанным подводом теплоты в pv - координатах.
Рис.9.4
В адиабатном процессе 1-2 рабочее тело сжимается до параметров в точке 2. В изохорном процессе 2-3 к нему подводится первая доля теплоты , а в изобарном процессе 3-4 - вторая - . В процессе 4-5 происходит адиабатное расширение рабочего тела и по изохоре 5-1 оно возвращается в исходное состояние с отводом теплоты q2в теплопрнемннк.
Характеристиками цикла являются:
- степень сжатия;
- степень повышения давления,
- степень предварительного расширения.
Количества подведенной и отведенной q2 теплот определяются по формулам.
;
;
.
Термический кпд цикла будет
.
Найдем параметры рабочего тела в характерных точках цикла.
Точка 2.
;
;
.
Отсюда
.
Точка 3.
;
;
;
.
Точка 4.
;
;
;
.
Точка 5.
;
;
;
;
;
.
Подставив найденные значения температур в формулу для кпд, будем иметь
. (9.3)
Отсюда следует, что с увеличением k, ε и λ кпд цикла возрастает, а с увеличением ρ уменьшается.
Цикл со смешанным подводом теплоты обобщает циклы с изобарным и изохорным подводом теплоты. Если положить λ = 1 (что означает отсутствие подвода теплоты при постоянном объеме (р2= р3)), то формула (9.3) приводится к формуле (9.2), т.е. к формуле для кпд цикла ДВС с изобарным подводом теплоты. Если принять р = 1 (что означает отсутствие подвода теплоты при постоянном давлении (ν3 = ν4)), то формула (9.3) приводится к формуле (9.1) для кпд цикла с изохорным подводом теплоты.
Цикл со смешанным подводом теплоты лежит в основе работы большинства современных дизелей.
Глава 10
Дата добавления: 2016-06-05; просмотров: 12653;