Транспортная энергетика (теплотехника). Ляшков В.И. - 9 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

др. Мы ограничимся самым кратким описанием.
На рис. 1 приведена идеализированная p–v диаграмма, наглядно отображающая основные процессы такого цикла.
Во время хода всасывания (на диаграмме не показан) атмосферный воздух, проходя через систему
фильтров и открытый всасывающий клапан, засасывается в цилиндр двигателя. В конце всасывания (точка
1 на диаграмме) всасывающий клапан закрывается и по мере перемещения поршня к верхней мертвой точ-
ке (ВМТ) происходит политропное сжатие воздуха (процесс 1 – 2). Ввиду быстротечности этого процесса
характер его близок к адиабатному, и температура воздуха к концу сжатия (точка 2) сильно увеличивается.
Поэтому дизельное топливо, которое впрыскивается в цилиндр под большим давлением через специаль-
ную форсунку в мелкодисперсном виде, очень быстро испаряется и самовоспламеняется. Первые порции
при этом сгорают практически мгновенно (процесс 3 – 4). Для интенсификации процессов топливо часто
впрыскивают в специальную предкамеру из жаростойкой стали, имеющую очень высокую температуру.
Последующие порции топлива сгорают по мере их попадания в цилиндр во время перемещения поршня от
ВМТ. При этом давление в цилиндре практически не изменяется (процесс 3 – 4). Далее совершается политропное
расширение продуктов сгорания (процесс 4 – 5), по окончании которого, когда поршень приходит в нижнюю
мертвую точку, открывается выпускной клапан (точка 5) и во время хода выталкивания продукты сгорания вы-
брасываются в атмосферу. Поскольку суммарная работа процессов всасывания и выталкивания практически равна
нулю, идеализируя картину, их заменяют одним изохорным процессом отвода тепла (процесс 5 – 1).
p
v
2
3
4
5
1
v
v
1
2
=ε
p
p
3
2
=λ
v
v
4
3
=
β
Рис. 1. р–v диаграмма цикла ДВС со смешанным подводом теплоты
*
В настоящем расчете все исходные параметры уменьшены в 1,08 раза.
Основными исходными характеристиками цикла являются [2]:
– степень сжатия ε = v
1
/
v
2
;
– степень повышения давления λ = p
3
/
p
2
;
– степень предварительного расширения ρ = v
4
/
v
3
;
– показатели политроп сжатия п
1
и расширения п
2
.
1.3. Расчет цикла ДВС
1.3.1. Определение параметров характерных точек цикла
Точка 1. Параметры р
1
и T
1
заданы, величину v
1
находим, воспользовавшись уравнением состояния идеального газа
(уравнением Клапейрона-Менделеева) [1]:
pv = RT, (1)
где R = 287 Дж/(кг ⋅ К) – газовая постоянная воздуха [3].
Для точки 1
61,0
1013,0
277287
6
1
1
1
=
⋅
⋅
==
p
RT
v
м
3
/кг.
Точка 2. Поскольку ε = v
1
/
v
2
, то v
2
= v
1
/
ε = 0,61 / 16,7 = 0,037 м
3
/кг.
Давление p
2
найдем, записав для политропного процесса 1 – 2 известное [2] соотношение
11
2
2
1
1
nn
pp ν=ν ,
откуда
03,47,1613,0
22,1
1
2
1
12
1
1
=⋅=ε=
=
n
n
p
v
v
pp МПа.
Величину Т
2
находим из уравнения (1):
5,519
287
037,01003,4
6
22
2
=
⋅⋅
==
R
vp
T
К.
Точка 3. 83,42,103,4
23
=⋅=λ= pp МПа; 037,0
23
=
=
vv м
3
/кг.
Температуру Т
3
находим из уравнения (1):
6,622
287
037,01083,4
6
23
3
=
⋅⋅
==
R
vp
T
К.

Страницы