Теоретический цикл двигателей с подводом теплоты при постоянном объеме. Автомобильные двигатели с впрыском легкого топлива работают по циклу, в котором горючая смесь, вошедшая в цилиндр во время впуска

Автомобильные двигатели с впрыском легкого топлива работают по циклу, в котором горючая смесь, вошедшая в цилиндр во время впуска, сжимается, поджигается искрой и быстро сгорает в момент нахождения поршня около ВМТ, т. е. при почти неизменяемом объеме.

Р₀=100 КПа, Т₀ =293⁰К, k=1.4 Пример расчета V const - ε 11,5 λ=3,5

P const - ε 16,5 λ=1 ρ =3 . Смешанный цикл - ε 16,5 λ=2 ρ =2

Индикаторная диаграмма теоретического цикла показана на рис.1.1 Давление газа в цилиндре в конце процесса сжатия (точка с) равно:

(1)

где k – показатель адиабаты идеального газа.

Температура газа в цилиндре в конце процесса сжатия (точка с):

(2)

=778 ^OK

Данные для примера ε 11,5 λ=3,5

Таблица5.1 Исходное задание

№ варианта	Подвод тепла	Степень сжатия, ε	Степень повышения давления, λ	Степень предварительного расширения ρ
1.	V-const
2.	P-const			2,25
3.	Смешанный		1,5	1,25
4.	P-const			2,0
5.	Смешанный		1,75	1,75
6.	V-const	9,5	2,5
7.	Смешанный		2,0	1,5
8.	P-const			2,5
9.	Смешанный		1,5	1,75
10.	P-const			3,0
11.	Смешанный		1,75	1,5
12.	V-const
13.	Смешанный		2,0	1,5
14.	P-const			2,5
15.	Смешанный		2,25	1,75
16.	P-const
17.	Смешанный		1,5	1,1
18.	V-const	10,5	3,5
19.	Смешанный		1,75	1,4
20.	P-const			2,5
21.	Смешанный		2,0	1,25
22.	P-const			2,75
23.	Смешанный		2,25	0,5
24.	V-const	11,0	2,5
25.	Смешанный		1,5	1,25
26.	P-const			2,5
27.	Смешанный		1,75	1,6
28.	P-const			2,5
29.	Смешанный		2,0	1,2
30.	V-const	9,0	3,0

Рис 5.1 Теоретический цикл двигателей с подводом теплоты при постоянном объеме

Степень повышения давления газа в цилиндре в конце процесса подвода теплоты

(3)

где P_z – давление газа в цилиндре в конце процесса подвода теплоты.

Температура газа в цилиндре в конце процесса подвода теплоты (точка z)

(4)

^OK

Затем газ адиабатически расширяется, его внутренняя энергия частично превращается во внешнюю механическую работу.

Давление газа в цилиндре в конце процесса расширения

(5)

Температура газа в цилиндре в конце процесса расширения

(6)

^OK

Поэтому в полезную работу превращается разность количеств теплоты Q₁ – Q₂, тогда термический КПД можно выразить формулой:

(7)

В цикле с сообщением теплоты при постоянном объеме вводимое количество Q₁ теплоты и отводимое Q₂ пропорциональны его изохорной теплоемкости С_ν и соответствующим разностям температур:

(8)

(9)

Термический КПД можно определять, подставив найденные значения температур:

(10)

Согласно уравнению термического КПД, экономичность цикла с подводом теплоты при постоянном объеме возрастает при увеличении степени сжатия и показателя адиабаты идеального газа.

Среднее теоретическое давление равно

(11)

=