Строительные машины и оборудование, справочник






Особенности рабочих циклов двигателей


Категория:
   Устройство и работа двигателя


Особенности рабочих циклов двигателей

Для того чтобы оценить степень совершенства рабочего цикла, индикаторную диаграмму, полученную на двигателе, сопоставляют с теоретической диаграммой, в которой для упрощения сложного рабочего цикла отдельные его процессы заменены легко поддающимися исследованию элементарными термодинамическими процессами, составляющими термодинамический цикл. В отличие от рабочих циклов, протекающих в реальных двигателях, в термодинамических циклах отсутствуют какие-либо потери, кроме отдачи теплоты холодному источнику.

Кроме того, термодинамический цикл характеризуется следующими особенностями.

Цикл протекает с постоянным расходом одного и того же рабочего тела (газа), т. е. не учитываются потери рабочего тела вследствие утечек через неплотности, а также потери энергии, возникающие при поступлении свежего заряда в двигатель и удалении из него выпускных газов.



Химический состав рабочего тела остается постоянным в течение всего цикла, т. е. из рассмотрения исключается процесс горения и не учитываются тепловые потери, возникающие при сгорании топлива; реальный процесс сгорания заменяется термодинамическим процессом подвода теплоты.

Процессы сжатия и расширения протекают при неизменной энтропии с постоянным показателем изоэнтропы, т. е. без теплообмена с окружающей средой и тепловых потерь, которые имеются в действительном цикле во время этих процессов.

Таким образом, термодинамический цикл является некоторым предельным циклом, к которому следует стремиться при осуществлении рабочего цикла.

Индикаторные диаграммы термодинамических циклов двигателей внутреннего сгорания различаются между собой по характеру процессов передачи теплоты. В современных поршневых двигателях в зависимости от характера выделения теплоты при сгорании топлива рабочие циклы приближаются к термодинамическим циклам с подводом теплоты или при постоянном объеме, или при постоянном давлении, или к смешанному циклу с подводом части теплоты при постоянном объеме и части теплоты при постоянном давлении.

Как известно из курса технической термодинамики, термический КПД цикла возрастает с увеличением степени сжатия е, уменьшением степени предварительного расширения p=Vz/Vc и повышением степени увеличения давления X = pz/pc. Следовательно, для улучшения экономичности рабочего цикла в двигателях внутреннего сгорания желательно увеличивать степень сжатия и использовать процесс сгорания топлива с подводом теплоты при постоянном объеме. Однако при повышении е и 1 в цилиндре двигателя резко возрастают максимальные значения давления и температуры, а также потери на трение. Применение степени сжатия больше 12…14 нецелесообразно, так как дальнейшее увеличение ее практически не влияет на экономичность.

На параметры рабочего цикла влияют давление рк и температура Гк воздуха или смеси на входе в цилиндр. С их увеличением растут максимальные значения давления и средних температур цикла, что снижает надежность работы двигателя. Поэтому принимают меры для ограничения максимального давления в цилиндре и для охлаждения свежего заряда.

Рис. 1. Индикаторные диаграммы термодинамических циклов при различных условиях подвода теплоты

Рабочий цикл с подводом теплоты при постоянном объеме осуществляют в двигателях с внешним смесеобразованием (карбюраторных и газовых), в которых к моменту сгорания вся порция топлива в виде горючей смеси уже находится в цилиндре. Для предотвращения преждевременного самовоспламенения смеси или детонационного сгорания степень сжатия этих двигателей ограничивают: в зависимости от свойств применяемого топлива степень сжатия е = 6,5…11.

В дизелях сжимается воздух, а не рабочая смесь, и степень сжатия может быть принята наиболее выгодной для рабочего процесса двигателя и условий его эксплуатации.

В зависимости от способа распыливания, давления впрыскивания топлива в цилиндр, частоты вращения и других факторов действительный цикл в дизелях в большей или меньшей степени приближается к термодинамическому смешанному циклу.

Читать далее:

Категория: - Устройство и работа двигателя

Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины