Физические основы теплотехники. Часть I. Термодинамика. Панов В.К. - 148 стр.

UptoLike

Составители: 

§ 35. Двигатели внутреннего сгорания 140
водит йшее расширение происходит адиа-
батно это процесс 3–4
Проделав выкладки аналогичные (7.1) – (7.7) с учетом
того,
я:
Давление в процессе 2–3 остается примерно постоянным
потому, что одновременно действуют две противоположные
тенденции. Однаэто расширение, которое стремится
уменьшить давление. Другаятепловыделение, которое
стремится давление повысить. В рез
ние, и
ультате, пока идет горе-
льше не под-
зменение давления малó и им можно пренебречь, считая
подвод тепла изобарным. Отсюда и второе название цикла.
закончилось, тепло боВ точке 3 горение
ся, поэтому дальне
.
,
что процесс 2–3 теперь изобарный, получим выражение
для КПД цикла Дизел
1
т
1
1
k
k
ερ
111
=
k
ρ
η
десь
ρ
= v
3
/v
2
степень предвари
Из формулы (7.9) видно, что степень сжатия в этом
цикле
ь-
ше единицы (1,53 2,4). Это обстоятельство
за множителя 1/k состав продуктов сго
цикле
нужн оговорить усло
ние. Он
ателей:
мощн ть и другие, в том
числе на изделия. С
крите
. (7.9)
З тельного расширения.
ε
так же влияет на КПД, как и в цикле Отто: с ее увеличе-
нием КПД растет. Дробь (
ρ
k
1)/(
ρ
1) при
ρ
= 1,5÷2,5 бол
÷ снижает КПД. Из-
рания имеет в этом
несколько большее значение, чем в цикле Отто.
равним достоС инства и недостатки двух циклов. Но
о вия, при которых производится сравне-
разны и. Поми о т кого и могут быть м м ермодинамичес
совершенства (экономичности), инженеров-эксплуатационников
интересует еще множество других характеристик двиг
ость, крутящий момент, приемистос
це равнение и выбор по любому из этих
риев (или их набору) определяется в конечном счете на-
значением двигателя. В курсе термодинамики остановимся на
сравнении КПД.
р
Т
v
3
д
1
4
3
От
2
s
3
д
3
От
2
4
1
p
= cons
t
v = cons
t
Рис.7.3. Сравнение циклов
при одинаковой степени
сжатия
§ 35. Двигатели внутреннего сгорания
140

      Давление в процессе 2–3 остается примерно постоянным
потому, что одновременно действуют две противоположные
тенденции. Одна — это расширение, которое стремится
уменьшить давление. Другая — тепловыделение, которое
стремится давление повысить. В результате, пока идет горе-
ние, изменение давления малó и им можно пренебречь, считая
подвод тепла изобарным. Отсюда и второе название цикла.
      В точке 3 горение закончилось, тепло больше не под-
водится, поэтому дальнейшее расширение происходит адиа-
батно — это процесс 3–4.
      Проделав выкладки, аналогичные (7.1) – (7.7) с учетом
того, что процесс 2–3 теперь изобарный, получим выражение
для КПД цикла Дизеля:
                                          1 ρ k −1 1 .
                               ηт = 1 −                                     (7.9)
                                          k ρ − 1 ε k −1
      Здесь ρ = v3 /v2 – степень предварительного расширения.
      Из формулы (7.9) видно, что степень сжатия ε в этом
цикле так же влияет на КПД, как и в цикле Отто: с ее увеличе-
нием КПД растет. Дробь (ρ k – 1)/( ρ – 1) при ρ = 1,5÷2,5 боль-
ше единицы (1,53÷2,4). Это обстоятельство снижает КПД. Из-
за множителя 1/k состав продуктов сгорания имеет в этом
цикле несколько большее значение, чем в цикле Отто.
      Сравним достоинства и недостатки двух циклов. Но
нужно оговорить условия, при которых производится сравне-
ние. Они могут быть разными. Помимо термодинамического
совершенства (экономичности), инженеров-эксплуатационников
интересует еще множество других характеристик двигателей:
мощность, крутящий момент, приемистость и другие, в том
числе цена изделия. Сравнение и выбор по любому из этих
критериев (или их набору) определяется в конечном счете на-
значением двигателя. В курсе термодинамики остановимся на
сравнении КПД.
р                          Т                v = const
        3От
                                     3От
                                            3д          Рис.7.3. Сравнение циклов
              3д                                         при одинаковой степени
    2                            2          p = const
                   4                                              сжатия
                                            4
                   1             1
                       v                         s