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.
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.
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
Остались вопросы по теме:
"Особенности рабочих циклов двигателей"
— воспользуйтесь поиском.
→ Машины городского хозяйства
→ Естественная история машин
→ Транспортная психология
→ Пожарные автомобили
→ Автомобили-рефрижераторы
→ Монтаж и эксплуатация лифтов
→ Тракторы