Схема, рабочий процесс и ТД цикл Дизеля. Кпд

Рис. 46. Циклы Дизеля в координатах p- v (а) и T- s (б)

 

 

Степень сжатия можно значительно увеличить, если в цилиндре двигателя сжимать не топливоздушную смесь, а чистый воздух, а необходимое количество топлива вводить в цилиндр в конце процесса сжатия, когда температура воздуха становится уже достаточно высокой (  500 – 600 ºС), обеспечивая самовоспламенение впрыскиваемого топлива, исключая необходимость иметь запальное устройство. Такой идеализированный цикл называется циклом Дизеля или циклом медленного сгорания. Такое название связано с тем, что подача топлива, его перемешивание с воздухом и сам процесс сгорания требуют определенного времени. Цикл Дизеля состоит из процесса адиабатного сжатия (1–2), изобарного подвода теплоты (2–3), адиабатного расширения (3–4) и изохорного отвода теплоты (4–1) (рис. 46). Степень сжатия в двигателях, работающих по циклу Дизеля, составляет  = 14 – 18.

Сравним между собой циклы Отто и Дизеля при одинаковых параметрах точек (1)и (4) с помощью диаграммы Т – s (рис. 46). Если в этих циклах будет одинаковая степень сжатия ε и одинаковое количество отводимой теплоты q ₂,то КПД цикла Отто будет выше КПД цикла Дизеля. Действительно, так как изохора в координатах Т – s идет круче изобары, то количество теплоты q₁, подводимой по изохоре (2–3'),будет больше количества теплоты, подводимой по изобаре (2–3). Следовательно, КПД цикла, определяемый уравнением η _t = 1- q₂/q₁, получается тем выше, чем больше величина q₁ при постоянном значении q₂.

70. Схема, рабочий процесс и ТД цикл Тринклера. КПД.

Рис. 47. Цикл Тринклера в координатах p - v (а) и T - s (б)

 

 

Подачу топлива можно осуществлять так, что одна его часть будет сгорать при постоянном объеме, а другая – при постоянном давлении. Такой цикл называется циклом смешанного сгорания топлива или циклом Тринклера (рис. 47). Из сопоставления рассмотренных циклов видно, что циклы со сгоранием при постоянных объеме и давлении являются частными случаями смешанного цикла.

Из диаграммы (рис. 47) видно, что цикл со смешенным подводом теплоты занимает по эффективности промежуточное положение между циклами Отто и Дизеля как в условиях сравнения при одинаковой степени сжатия ε, так и при сравнении по условию одинакового максимального давления в цилиндре двигателя.

Выведем уравнение для определения термического КПД смешанного цикла. Количество подводимой теплоты на изохоре (2–3) равно , а в изобарном процессе (3–4) – . Количество отводимой теплоты q₂ на изохоре (5–1) по абсолютной величинесоставляет . Следовательно, термический КПД цикла, определяемый как отношение полученной работы l _ц к количеству подведенной теплоты q₁, равен

   Сокращая на с _vm и вынося Т₁ и Т₂, получим