1.1 Ідеальні цикли ДВЗ

Двигунами внутрішнього згоряння називають теплові двигуни, в яких процеси згоряння палива відбуваються безпосередньо всередині робочого циліндра двигуна, а робочим тілом є газоподібні продукти згоряння палива. Робота двигуна з вихлопом в довкілля умовно описується ізохорним відведенням тепла, а залежно від способу підведення тепла виділяють три групи зразкових циклів ДВЗ:

1) цикл з підведенням тепла при сталому об’ємі u=const (цикл Отто);

2) цикл з підведенням тепла при сталому тиску р=const (цикл Дизеля);

3) цикл з мішаним підведенням тепла (частково при u=const і частково при р=const) – цикл Сабате.

 

Кількість підведеного в циклі тепла

.

Кількість відведеного тепла

.

Корисна робота циклу

.

Термічний коефіцієнт корисної дії циклу визначається за загальними співвідношеннями

.

Середній індикаторний тиск визначається за формулою

.

 

Цикл з ізобарним підведенням тепла (рис. 1.2) складається з двох адіабат (процеси стиснення 1-2 і розширення 3-4), ізобари 2-3 - підведення тепла q1p та ізохори 4-1 -  відведення тепла q1v.

 

 

 

Цикл має такі характеристичні параметри:  - ступінь стиснення і  - ступінь попереднього розширення.

Кількість підведеного тепла в циклі

,

кількість відведеного тепла в циклі

.

Корисна робота циклу

.

Термічний коефіцієнт корисної дії циклу

середній індикаторний тиск

Цикл з мішаним підведенням тепла (рис. 1.3) складається з двох адіабат (процеси стиснення 1-2 та розширення 4-5), ізохори 2-3 підведення тепла . Цей цикл має такі основні характеристики:

ступінь стиснення , ступінь підвищення тиску  внаслідок ізохорного підведення тепла  і ступінь попереднього розширення  при ізобарному підведенні тепла .

 

 

Кількість підведеного тепла

кількість відведеного тепла

корисна робота циклу

,

7

термічний ККД

середній індикаторний тиск

.

Рівняння енергобалансу ідеального ДВЗ

,

 

де витрата робочого тіла, кг/с;

- витрата палива, кг/с;

- теплота згоряння палива, кДж/кг.

Питомі витрати тепла і палива

,

.