Ciklusok belső égésű motorok - studopediya

Belső égésű motor (ICE) - egy hőerőgép, amelyben a kémiai energia elégetett tüzelőanyag a munkakamrában alakítjuk mechanikai munkává. A belső égésű motor üzemanyag égési folyamat megy végbe a munkahengerben.

A természet a felhasznált tüzelőanyag DIC osztva folyékony tüzelőanyag és gázmotorok.

A módszer a töltés a henger friss adag motorok vannak osztva kétütemű és a négyütemű. A kétütemű belsőégésű motor működési folyamatot végzik két löket és egy forradalom a főtengely egy négyütemű belsőégésű motor üzemi ciklus befejeződik a négyütemű és két fordulata a főtengelyt.

A találmány egy eljárás egy működő üzemanyag-keverék és a levegő, hogy a belső égésű motor vannak osztva motorok belső keverékképzés - dízelmotorok ahol tüzelőanyag meggyullad, amikor azt injektálják a sűrített levegő melegítjük magas hőmérsékleten; és a külső - karburátor, ahol gyújtás éghető keverék által termelt elektromos szikra.

Az első gyakorlati alkalmasságát a gáz belső égésű motor által tervezett francia szerelő Lenoir 1860 1876. Német feltaláló Otto épített javított négyütemű gázmotor, 1880 mérnök Kostovich Magyarországon épített benzin karburátor motor, és 1897-ben egy német mérnök Diesel létrehozott egy kétütemű belsőégésű motor a gyújtás a sűrített levegő - dízelmotor.

Ábra. 1.14 reakcióvázlat 4 - ütemű motor karburátor.

Ábra 1.14 ábra egy diagram a művelet egy négy karburátor a belső égésű motor.

Az 1 henger egy dugattyút 2, hajtókar 3 csatlakozik az egyik oldalon a dugattyú, és a másik, hogy a forgattyús tengely. A felső részén a henger található bemeneti 4 és kimeneti 5 szelepek. extrém dugattyú helyzetben nevezett felső holtpont (TDC) és alsó holtpontot (BDC), a távolságot a TDC és BDC nevezzük szélütés.

A motor a következőképpen működik. Amikor vsasyvanii- első agyvérzés a dugattyú lefelé mozog, és szívás üzemanyag keveréket a hengerbe miatt a vákuum keletkezett. A szívószelep nyitva van, a nyílás zárva.

Takt- második kompressziós akkor jelentkezik, amikor a dugattyú mozog felfelé a BDC. Ebben az esetben mindkét szelep zárva van. Amikor közeledik a felső holtpont üzemanyag keveréket meggyújtja egy elektromos szikra.

Harmadik ütemű végzi a gáz nyomása. A nyomás dugattyú lefelé mozog FHP-ból AHP, ami a nyomatékot a főtengelyt.

Negyedik lépés - a kibocsátás, amelyben a nyitott kimeneti szelep mozgása során a dugattyú elmozdul a hengerben az égéstermékek.

Így a négy ütem csak a harmadik ciklust végez hasznos munkát; minden más munka folyik kiadásokat.

A munkafolyamat a kétütemű motor a következő. Miután égési gáz expanziós folyamat kezdődik. Végén az expanziós dugattyú nyitja a kimeneti portok, amelyen keresztül a törölt része a kipufogó gázokat. Továbbá, a folyamatos mozgatni lefelé, a dugattyú nyitja az átöblítő, a henger átfúvatjuk sűrített levegő. Elején a második kompressziós folytatódik takta- eltávolítási folyamat kipufogógáz és friss adag kitöltése a henger. Amint a dugattyú bezárja az ablakot, a tömörítés a tüzelőanyag-keverék kezdődik. Motor típusa:

1) a hőközléssel állandó térfogat (az ideális Otto-ciklushoz);

2) a hő hozzáadásával állandó nyomáson (dízel ciklus);

3) Ciklus vegyes hőközléssel - részlegesen v = const és p = const (Trinklera ideális ciklus).

Tekintsük a működési elve a különböző belső égésű motorok elméleti diagramja egy ideális motor. Számos feltételezés Ebbe a termodinamikai folyamat:

1) a munkaközeg - tökéletes gáz

2) a munkaközeg nem hagyja el a hengert;

3) a tulajdonságait a munkaközeg nem változik.

Ábra 1.15 mutatja az elméleti diagram a négyütemű motor hőbevitel v = const. Ez a módszer az ellátó hő zajlik egy porlasztó motort könnyű üzemanyag - benzin, gáz, alkohol, stb

Ábra. 1,15 ciklus Otto

a-1 - abszorpciós dolgozik keveréket;

1-2 - adiabatikus kompresszió a munkafolyadék;

2-3 - izochor hőbevitel (tüzelőanyag elégetése);

3-4 - adiabatikus tágulása a munkaközeg (munkalöket);

4-1 - izochor hőelvezetés;

Amikor a lefelé irányuló (1 bar) a motor hengerében 1 beszívódik a 4 beömlőszelep befejeződött működik keveréket. Ez a keverék az éghető gázok vagy gőzök a folyékony tüzelőanyagot levegővel. Az elméleti diagramja azt feltételezzük, hogy a felszívódás történik állandó nyomás megegyezik a légköri nyomás (A-A vonal 1).

Az 1. pontban a szívószelep lezár, majd a felszálló szár (2 ciklus) dolgozik keveréket adiabatikusan sűrített, a nyomás növekszik. A nyomás függ az összenyomódás mértékét

Ahol V1 - a teljes mennyiség a henger; v2 - a henger térfogata végén kompressziós (vonal 1-2).

Végén kompressziós (Vol. 2), a keveréket meggyújtja egy elektromos szikra. Az égési keveréket pillanatnyi. Ha figyelembe vesszük a termodinamikai ciklusának az égési folyamat helyett hagyományosan reverzibilis hőbevitel a munkaközeget a forró forrás a izochor állapotváltozás (2-3).

Ennek eredményeként a hőleadási égés során (névleges hőbevitel), a nyomás nő a p3. további dugattyú lefelé mozog, ismét (3. ciklus) eredményeként adiabatikus tágulása a gáz (vonal 3-4). Ez dugattyú löketét. Ez történt pozitív munkát terjeszkedés miatt a belső energia a gáz.

A végén a terjeszkedés megnyitja a kipufogószelep. A nyomást azonnal csökken a légköri nyomásra. Feltételezzük, hogy a nyomásesés nem következik be az állandó térfogaton (V = const) (vonal 4-1). Valójában, amikor a nyomás gázok egy része a légkörbe távozik. Ha figyelembe vesszük az ideális termodinamikai ciklusban a nyomásesés eljárás helyébe egyenértékű izochor folyamat 4-1 reverzibilis hő Q2 csap hideg forrás.

A negyedik ciklus fordul elő, hogy a nyitott kipufogószelep. Ebben az esetben, az égéstermékek kihajtása a légköri nyomás p = const. nyomja a vonal 1-a.

A terület a mutató diagram (1234) leírják hasznos gáz az első feladat ciklus.

A termikus hatásfok a ciklus egy hőközléssel ha V = const meghatározzuk az általános kifejezést:

ahol - a kijelölt hőmennyiséget isochore 4-1;

ahol - az ellátási hőmennyiség isochore 2-3.

Ezért, amikor CV = const:

Két hőmérséklet adiabats 4-3 és 1-2 a következők szerint:

Mint már mondottuk, - hogy a kompresszió mértéke.

Így kapunk:

Ebből kifejezést azt látjuk, hogy a hatékonyságot a ciklusban egy hőellátásra ha v = const a nagyobb, annál nagyobb mértékű a tömörítés. A valódi belső égésű motor.

Ábra 1.16- Diesel ciklusban

A vonal egy-1 a hengerben beszívott levegő p1 = 1 atm. vonal mentén 1-2 sűrített levegő, T2 - öngyulladási hőmérséklete a tüzelőanyag, p2 = március 4 MPa. Végén kompressziós (T.2) injektálunk a kamrába a porlasztott folyékony tüzelőanyag, amely begyújtja és égések p = const - ez az eljárás megfelel a hő- q1 (elméleti vonal 2-3 táblázatot).

Mivel a levegő kompressziós, nem pedig egy éghető keveréket, a nagyobb tömörítési arány = 18, 20. A 3. pont kezdődik gáz expanziós - kétütemű motor. 4. pontjában, a kipufogószelep kinyit. Pillanatnyi nyomásesés lép fel V = const C hő eltávolítása Q2 (vonal 4-1).

Amennyiben - a mértéke eiőhabosítási:

A kapcsolat az adiabatikus folyamat paramétereinek:

Ebből a kifejezés, ebből következik, hogy a ciklus a hő- p = const növekszik. K, és csökkenti a növekedést. Magasabb értékek a tömörítési arány növeli a maximális nyomás a hengerben, ami konstruktív nehézségeket. Az átlagos értéke a dízel ciklus hatékonyságának