Составители:
Рубрика:
§ 35. Двигатели внутреннего сгорания 134
−
духа) в определенно
вуют примерно атмо-
ферным условиям, то в состоянии
2 параметры заметно вы-
: давление 10–15 бар, температура 400–500 °С.
Как известно из химии, скорость реакций зовой фазе с увеличе-
ием температуры стремительно растет, подчиняя закону Аррениуса:
имерно в
10
10
р з! Кроме того, скорость газофазных реакц висит степенным обра-
зом о давления компонентов:
w
х.р
~ р
n
,
где n – порядо аствующих в
столкновении, реа . В осте
2Н О
2
= 2Н
2
О
две молекулы водорода сталкив тся с одной молекулой кислорода. По-
рядок
давление влияет еще сильнее.
ри обычных для точки 2 па метрах скорость реак-
ции оч о ско
горение есть реакция окисления, поэтому пары топлива
должны быть смешаны с окислителем (кислородом воз-
м соотношении.
В процессе
1–2 газ подвергается сжатию, быстрому на-
столько, чтобы считать его адиабатным. В таком процессе
температура и давление газа растут (см. § 18). Если давление и
температура в состоянии
1 соответст
р
с
ше
в га
н сь
w
х.р
~ exp(–E
/(R
0
T)).
В упомянутом интервале скорость реакций изменится пр
а ий за
т
к реакции, т. е. число молекул, одновременно уч
приводящем к кции пр йшей реакции
2
+
аю
реакции – 3. Увеличение давления в такой реакции с 1 до 10 бар
приводит к росту ее скорости в 1000 раз. Реакции горения органических
топлив имеют порядок больше 3, значит,
П ра
ень велика. Достаточно микроск пиче й по мощ-
ности электрической искры в состоянии
2, чтобы смесь бы-
стро сгорела. Это происходит вблизи верхней мертвой точ-
ки. Процесс горения смеси
2–3 с выделением тепла Q
1
бли-
зок к изохорному.
Рис. 7.1. Цикл Отто:
а – индикаторная диа-
грамма; б – термоди-
намический цикл
б
1
4
2
3
р
v
Q
1
v
1
Q = 0
v
v
2
Q
2
4
а
р
а
1
а
§ 35. Двигатели внутреннего сгорания
134
− горение есть реакция окисления, поэтому пары топлива
должны быть смешаны с окислителем (кислородом воз-
духа) в определенном соотношении.
р р
3
Q1
Рис. 7.1. Цикл Отто:
Q=0
а – индикаторная диа-
2 грамма; б – термоди-
4 4 Q2 намический цикл
ра а 1 1
v v2 v1 v
а б
В процессе 1–2 газ подвергается сжатию, быстрому на-
столько, чтобы считать его адиабатным. В таком процессе
температура и давление газа растут (см. § 18). Если давление и
температура в состоянии 1 соответствуют примерно атмо-
сферным условиям, то в состоянии 2 параметры заметно вы-
ше: давление 10–15 бар, температура 400–500 °С.
Как известно из химии, скорость реакций в газовой фазе с увеличе-
нием температуры стремительно растет, подчиняясь закону Аррениуса:
w х.р ~ exp(–E /(R 0T)).
В упомянутом интервале скорость реакций изменится примерно в
1010 раз! Кроме того, скорость газофазных реакций зависит степенным обра-
зом от давления компонентов:
w х.р ~ р n,
где n – порядок реакции, т. е. число молекул, одновременно участвующих в
столкновении, приводящем к реакции. В простейшей реакции
2Н2 + О2 = 2Н2О
две молекулы водорода сталкиваются с одной молекулой кислорода. По-
рядок реакции – 3. Увеличение давления в такой реакции с 1 до 10 бар
приводит к росту ее скорости в 1000 раз. Реакции горения органических
топлив имеют порядок больше 3, значит, давление влияет еще сильнее.
При обычных для точки 2 параметрах скорость реак-
ции очень велика. Достаточно микроскопической по мощ-
ности электрической искры в состоянии 2, чтобы смесь бы-
стро сгорела. Это происходит вблизи верхней мертвой точ-
ки. Процесс горения смеси 2–3 с выделением тепла Q1 бли-
зок к изохорному.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 140
- 141
- 142
- 143
- 144
- …
- следующая ›
- последняя »
