11.3. Термодинамический анализ циклов ДВС с подводом теплоты к рабочему телу при постоянном объеме


Цикл ДВС с подводом теплоты при постоянном объеме, соответствует карбюраторному двигателю. В этом двигателе в цилиндр поступает топливно-воздушная смесь, которая сжимается и за счет искры в электрической свече воспламеняется (рис. 11.2). Процесс горения топлива быстротечен и происходит практически при постоянном объеме.

Исходя из допущений, принятых в разделе 11.3, идеальный цикл ДВС с подводом теплоты при постоянном объеме можно показать в T,s - диаграмме в виде рис. 11.2.

При термодинамическом анализе циклов ДВС используются отношения объемов и давлений: ε=v1/v2 – степень сжатия и λ=Р32 – степень повышения давления. Эти относительные величины позволяют по известным параметрам рабочего тела в точке 1 (состояние равновесия с внешней средой) определить все термические параметры в характерных точках цикла ДВС. Так при известных v1, P1 и T1 остальные параметры определяются соотношениями:






Используя данные соотношения, определяются основные величины, характеризующие экономичность цикла:

количество удельной теплоты, подведенной к рабочему телу

(11.2)


количество удельной теплоты, отведенной от рабочего тела

(11.3)


удельную работу цикла

(11.4)


термический КПД цикла

(11.5)


где , т.к. для адиабатных процессов 12 и 34, проходящих в интервале одинаковых объемов v1 и v2, справедливо соотношение .

Термический КПД цикла можно выразить через степень сжатия ε

(11.6)


Из уравнения 11.6 следует, что термический КПД ДВС с подводом теплоты при постоянном объеме определяется показателем адиабаты и степенью сжатия. Чем больше степень сжатия и показатель адиабаты, тем больше КПД цикла. Зависимость КПД идеального цикла ДВС с подводом теплоты при постоянном объеме от степени сжатия и показателя адиабаты показана на рис. 11.4.
предыдущий параграф содержание следующий параграф