Классификация циклов

Поршневые двигатели внутреннего сгорания (д. в. с.) относятся к тепловым двигателям, в которых скрытая химическая энергия топлива трансформируется в тепловую, а затем в механическую работу. Для осуществления такого превращения в поршневых д. в. с. неза­висимо от их тактности должны быть осуществлены следующие пять термодинамических и вспомогательных процессов: 1) заполнение ци­линдров свежим зарядом (впуск); 2) сжатие этого заряда; 3) сгорание топлива; 4) расширение образовавшихся и сильно нагревшихся при сго­рании газов и 5) очистка цилиндров от продуктов сгорания (выпуск).

В реально выполненных поршневых д. в. с. цикл может быть осуще­ствлен за один оборот коленчатого вала — два хода поршня в двухтакт­ных двигателях или за два оборота — четыре хода поршня в четырех­тактных двигателях

В настоящее время применительно к поршневым д. в. с. известны три принципиально различных цикла:

а) цикл быстрого сгорания (Отто);

Б) цикл постепенного сгорания (Дизеля) и

В) смешанный цикл (Тринклера-Сабатэ).

Эффективность каждого из перечисленных циклов различна и зависит от совершенства термодинамических процессов, составляющих цикл, и условий, при которых они совершаются.

Кроме того, работа идеальных двигателей характеризуется полным отсутствием механических и гидравлических или насосных потерь при перезарядке (впуск и выпуск) цилиндров.

Цикл быстрого сгорания.

Рис. 26.1. Индикаторные диаграммы циклов Отто ( с изохорным подводом теплоты).

А — действительный; б — теоретический; в — идеальный; Va— общий объем цилиндра; Vh— полезный объем цилиндра; Vc—объем камеры сгорания; rа — впуск; ас — сжатие; cz — сгорание (подвод тепла); zb — расширение; br— выпуск; bа — в теоретическом и идеальном циклах — отвод тепла

Применительно к реальным поршневым двигателям цикл Отто ха­рактеризуется впуском горючей смеси, ее сжатием, принудительным вос­пламенением от постороннего источника и быстрым сгоранием приV=const. По этому циклу ** работают все двух и четырехтактные карбю­раторные и газовые двигатели, а также двигатели с впрыском топлива во впускную систему ( распределенный впрыск) или в цилиндр двигателя с электроискровым и калоризаторным воспламенением.