Особенности протекания действительных циклов двигателей. Индикаторная диаграмма четырехтактного ДВС

Вопрос №11. Особенности протекания действительных циклов двигателей. Индикаторная диаграмма 4-х тактного ДВС.

Действительный цикл ДВС- комплекс теоретически повторяющихся процессов, целью которых является превращение тепловой энергии, вводимой при сгорании топлива в механическую работу.

Основные отличия действительных циклов от термдинамических:

- в действительных циклах переодически осуществляется смена рабочего тела, количество которого в процессе газообмена меняется, а на этот газообмен затрачивается часть полезной работы;

-рабочие тела получают теплоту и изменяют свой состав в результате сгорания топлива, при этом возникают потери в результате неполноты сгорания (химическая неполнота сгорания);

-часть продуктов сгорания подвергается диссоциации, этот процесс идет с поглощением энергии;

-между рабочим телом и стенками цилиндров осуществляется теплообмен, т.е процесс не адиабатный;

-при повышении температуры рабочего тела, его теплоемкость возрастает, что очевидно приводит к снижению работы цикла.

Сопоставление действительного цикла с теоретическим и установление относительной  величины  потерь в действительном цикле производятся по относительному КПД  , который всегда меньше единицы.

В карбюраторном  двигателе впускной клапан открывается с некоторым опережением до ВМТ (точка r') и процесс впуска смеси топлива и воздуха происходит по линии r' r a' a a’’, поступление  смеси заканчивается, когда закрывается впускной клапан (точка a''). Горючая смесь смешивается с продуктами сгорания, оставшимися в цилиндре, и образует рабочую смесь. Смесь начинает сжиматься, точка f  характеризует момент подачи искры, начинается сгорание, которое продолжается так же на некотором участке процесса расширения. Процесс расширения вначале происходит с критической скоростью, после чего медленней по линии b’ b’’r’’, в момент, когда выпускной клапан открывается(точка b').

Как и в карбюраторном двигателе, после закрытия впускного клапана, в дизеле, при движении поршня к ВМТ, происходит сжатие, но в отличие от карбюраторного, в данном случае сжимается только воздух и остаточные газы . Точка f в данном случае соответствует моменту впрыска топлива в цилиндр, в котором температура воздуха уже такова, чтобы топливо воспламенилось. После воспламенение происходит интенсивное горение, сопровождающееся сначала резким повышением давления, а затем в течении небольшого времени протекает при почти постоянном давлении(прямой участок). Выпуск происходит, как и в карбюраторном.