Термодинамический цикл ДВС

Допущения к идеальному циклу:

1) рабочее тело – идеальный газ с неизменными физическими свойствами;

2) теплоемкость рабочего тела постоянна во всех процессах;

3) подвод и отвод тепла происходит мгновенно при ;

4) процессы газообмена отсутствуют;

5) процессы сжатия и расширения адиабатные.

Термодинамический цикл используется для оценки совершенства действительного цикла двигателя.

Действительный цикл ДВС (индикаторная диаграмма рабочего процесса ДВС).

Индикаторная диаграмма – это диаграмма изменения давления в цилиндре за цикл.

В действительном (реальном) цикле ДВС для интенсификации отдельных процессов клапаны открываются и закрываются не в «мертвых» точках, а с некоторым опережением или запаздыванием. Поэтому все процессы действительного цикла не соответствуют тактам.

– впуск;

– сжатие;

– сгорание;

– расширение;

– выпуск.

Процессы действительного рабочего цикла.

Процессы газообмена.

Это процессы впуска и выпуска, а ходы поршня называются насосные ходы.

Фазы газораспределения – это продолжительность и последовательность открытия клапанов. Задаются в виде углового положения кривошипа относительно ВМТ и НМТ.

1) выпускной клапан

– опережения открытия;

;

– запаздывание закрытия;

.

2) впускной клапан

– опережения открытия;

;

– запаздывание закрытия;

.

3) – фаза перекрытия клапанов (открыты оба клапана)

(при наддуве).

Периоды процесса газообмена.

– выхлоп

В момент открытия выпускного клапана газ в цилиндре обладает избыточным давлением . В результате большого перепада давления между цилиндром и атмосферой, до 90% газов покидают цилиндр самоистечением. При протекании газов вокруг выпускного клапана их скорость возрастает до сверхзвуковой, поэтому период выхлопа сопровождается шумом.

– выталкивание

и меняется незначительно.

– продувка камеры сгорания

Продувка необходима для удаления продуктов сгорания из объема камеры сгорания ( ). При этом часть свежей смеси теряется через выпускной коллектор.

– период наполнения

Происходит при движении поршня от ВМТ (разряжение).

– дозарядка

При перемещении поршня к ВМТ в такте сжатия на начальном участке давление в цилиндре меньше и свежая смесь способна поступать в цилиндр. Когда давление в цилиндре превысит , смесь поступает еще некоторое время по инерции за счет скоростного напора.

Работа насосных ходов.

Это работа, которую необходимо совершить для осуществления процессов газообмена.

(«–»); («+»);

Из атмосферы: ; с наддувом: .