Лекція №9. Цикли теплових двигунів

Робочим тілом ДВЗ є суміш газів, що утворюються при згоранні палива. Джерелом теплоти високої температури є паливо, яке згорає в циліндрі. При розширенні продуктів згорання теплота згорання палива частково перетворюється в роботу, а решта віддається в навколишнє середовище.

Уся різниця в існуючих двигунах залежить від того, за яким термодинамічним процесом здійснюється підведення теплоти:

– в ізохорному процесі – цикл Отто;

– в ізобарному процесі – цикл Дизеля;

– в ізохорно-ізобарному – цикл Тринклера.

Термодинамічний замкнутий зворотний цикл для ДВЗ можна побудувати тільки за наступних умов:

– продукти згорання палива вважати ідеальним газом;

– знехтувати аеродинамічним опором при проходженні газів через впускний і випускний клапани й не враховувати процеси заповнення циліндра газом та виштовхуванням його із циліндра;

– вважати процес згорання палива (підведення теплоти) і випуску газів в атмосферне повітря (відведення теплоти) зворотними термодинамічними процесами;

– вважати процеси стискування й розширення адіабатними і зворотними.

На рис.12показаний у Р-υ і T-S - координатах ідеальний цикл ДВЗ з ізохорним підведенням теплоти q₁ у процесі 2-3 та ізохорним відведенням т еплоти q₂ у процесі 4-1.

Рис.12 Цикл Отто в р-υ і T-S - координатах

Характеристиками циклу є такі параметри:

− показник стискування;

− показник підвищення тиску.

Кількість підведеної теплоти q₁ і відведеної теплоти q₂ визначається за залежностями

q₁ = C_mυ × (T₃ – T₂); q₂ = C_mυ × (T₄ – T₁), кДж/кг.