Циклы двигателя внутреннего сгорания

Лист















Изм.

Лист

№документа

Подпись

Дата





Задача № 1

Циклы двигателя внутреннего сгорания



Термодинамический цикл поршневого ДВС представляет собой  повторяющуюся замкнутую последовательность обратимых термодинамических процессов, каждый из которых приближенно отображает известные из опыта особенности реальных процессов происходящих в реальном двигателе.

Исходные данные по таблице 1.1

Таблица 1.1 

№ вар

Р1,мПа 

Т1,К

ε

λ

ρ

15

0,019

320

16,5

1,8

1,7



Необходимо рассчитать:

Выбрать идеальный  цикл ДВС, являющийся теоретической основой рабочего процесса бескомпрессорных двигателей. Записать его полное название, изобразить его без масштаба PV- и TS-координатах.

Рассчитать цикл, определить параметры узловых точек, работу сжатия, расширения, полезную работу сжатия, термический КПД цикла и работу цикла.

В расчете принять, что цикл осуществляется 1кг воздуха, Ср=1,008кДж/кг∙К, Сv=0,721кДж/кг∙К





















































  



Лист















Изм.

Лист

№документа

Подпись

Дата





Решение:

Цикл с подводом теплоты при постоянном давлении состоит из 2-х адиабат,

одной изобары и одной изохоры: 

1-2: Адиабатное сжатие рабочего тела

2-3: Изобарный нагрев(подвод тепла от горячих источников)

3-4: Адиабатное расширение газа

4-1: Изохорное охлаждение(отвод тепла холодным источником)



Находим параметры в характерных точках цикла

Точка 1:



Удельный объем определим из уравнения:





Точка 2:



, следовательно 

Температуру в конце сжатия Т2 определим из соотношения температур и удельных объемов в адиабатном процессе:

























  



Лист















Изм.

Лист

№документа

Подпись

Дата





Давление в конце адиабатного сжатия Р2 определим из уравнения: 



Точка 3:

Из соотношения параметров в изобарном процессе:



, 



Следовательно 



Точка 4:

Так как процесс 4-1 – изохорный, то   

Температуру в конце адиабатного процесса найдем из уравнения:





Давление в конце адиабатного расширения найдем из соотношения давлений и температур в адиабатном процессе:





Количество подведенной теплоты находим из уравнения:





Термодинамический КПД цикла: 

Работа цикла: 



Ответ на контрольный вопрос:

Вредное пространство-объем между поршнем и дном цилиндром в В.М.Т.

При наличии вредного пространства в индикаторной диаграмме появляется новый процесс-процесс расширения сжатого газа, оставшегося к концу нагнетания 	во вредном пространстве цилиндра.