Цикл поршневого двигателя внутреннего сгорания (ДВС) с подводом теплоты при постоянном объеме

Цикл с подводом теплоты при постоянном объеме называется циклом Отто по имени немецкою конструктора Н.А. Отто, осуществившего этот цикл в 1876 г.

Горючей смесью в цикле Отто является воздух, смешанный с парами бензина или любым другим легко испаряющимся веществом.

На рисунке представлена p—v диаграмма двигателя, работающего именно по циклу Отто.

Идеализированный замкнутый цикл, термодинамически эквивалентный циклу Отто, состоит из двух адиабат (рисунок, кривые 1—2 и 3—4) и двух изохор (прямые 2—3 и 4—1). Работа, производимая двигателем за цикл, выражается площадью фигуры 23412.

Цикл поршневого ДВС с подводом теплоты при постоянном объеме

Рис. Цикл поршневого двигателя внутреннего сгорания (ДВС) с подводом теплоты при постоянном объеме

Так как в этом цикле участвует постоянное количество рабочего тела, то линии впуска и выпуска отсутствуют. Кривая 1—2 соответствует процессу адиабатного (условно без теплообмена) сжатия газа, в это время поршень перемещается от нижней мертвой точки (НМТ) к верхней мертвой точке (ВМТ).

ПО ТЕМЕ:  Система EGR (Exhaust Gas Recirculation). Зло или благо?

При положении поршня в ВМТ и постоянном объеме v2 (см. рисунок, прямая 2—3) осуществляется процесс подвода теплоты к рабочему телу. При этом давление и температура рабочего тела повышаются.

При движении поршня от ВМТ к НМТ (кривая 3—4) происходит процесс адиабатного расширения газа.

Отвод теплоты (-q2) от рабочего тела к холодильнику соответствует прямой 4—1 и осуществляется при постоянном объеме, когда поршень находится в НМТ.

Характеристиками цикла являются степень сжатия г и степень повышения давления A.

Степень сжатия показывает, во сколько раз уменьшается объем газа в процессе сжатия:

E = v1/v2

,где v1 — удельный объем газа в начале хода сжатия или полный объем при положении поршня в НМТ; v2 — удельный объем газа в конце хода сжатия или объем над поршнем при его положении в ВМТ (объем камеры сгорания).

Степень повышения давления показывает, во сколько раз повышается давление газа в результате подвода к нему теплоты при постоянном объеме:

A = p3/p2

, где р3 — давление газа в конце подвода теплоты; р2 — давление газа в начале подвода теплоты.

Так как параметры начального состояния (точка 1) всегда известны, то параметры всех других состояний могут быть выражены через р1, v1 и T1.

ПО ТЕМЕ:  Определения эксплуатационных свойств автомобиля

Так как E и A выражены через v и р, то и они являются параметрами состояния.

Двигатели, работающие по данному циклу, имеют E от 6 до 10, A от 3 до 5.

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (оцени первым)

Схема механизмов двигателя

Рис. Схема механизмов двигателя: 1 — крышка; 2 — впускной клапан; 3 — пружина клапана; 4 — выпускной клапан; 5 — поршень; б — ось коромысел; 7— коромысло; 8 — распорная пружина; 9 — впускной трубопровод; 10 — маховик; 11 — картер маховика; 12 — масляный поддон; 13 — пробка для слива масла; 14 — ма...

Действительная индикаторная диаграмма

Индикаторная диаграмма - это графическое изображение изменения давления горючей смеси в цилиндре двигателя в зависимости от положения поршня. Полезная работа, которую совершает поршень при перемещении внутри цилиндра, получается в результате частичного преобразования теплоты при сгорании топлива....

Неисправности двигателя, их причины и способы устранения

В нормальных эксплуатационных условиях техническое состояние двигателя в течение продолжительного периода времени остается стабильным. Затем в результате естественного износа деталей эксплуатационные качества двигателя постепенно ухудшаются, и для их восстановления необходим ремонт. Различают два ви...

Понятия и определения принятые для поршневых двигателей

Основные определения, принятые для поршневых двигателей, указаны далее с использованием схемы одноцилиндрового двигателя. Верхняя мертвая точка (в.м.т.) - положение поршня в цилиндре, при котором расстояние от него до оси коленчатого вала двигателя наибольшее. Нижняя мертвая точка (н.м.т.) - п...

Достоинства и недостатки применения наддува двигателя

Основные достоинства применения наддува заключаются, конечно, в повышении мощности при практически неизменных показателях массы и габаритов. Однако имеются и другие достоинства (которые оцениваются в условиях одинаковой развиваемой мощности как двигателем с наддувом, так и без наддува). К ним относя...
✪Устройство автомобиля Авто⚡сайт №❶