Зная эффективный КПД, можно рассчитать потери тепла за счет необратимости процессов, потери тепла в окружающую среду и т.д. Очевидно, что
(2.11)
или
с учетом того, что 
получим выражение
потери тепла за счет необратимости в окончательном виде
. (2.12)
3. Двигатели внутреннего сгорания (ДВС)
3.1. Классификация ДВС
Двигателем внутреннего сгорания (ДВС) называют тепловую машину, в которой подвод тепла к рабочему телу осуществляется за счет сжигания топлива внутри самого двигателя.
Принцип действия ДВС следующий. В цилиндр вводится смесь воздуха и топлива, затем эта смесь сжимается поршнем и в конце сжатия воспламеняется. Продукты сгорания, имеющие высокую температуру и давление, перемещают поршень, передавая усилие на вал двигателя. После расширения продукты сгорания удаляются из цилиндра, и в него поступает новая порция смеси.
В настоящее время принята следующая классификация ДВС:
1. По роду топлива. В зависимости от используемого рода топлива различают двигатели газообразного топлива, жидкого топлива, газовидкостные.
Газовые двигатели работают на смеси горючего газа и воздуха. Двигатели жидкого топлива используют бензин, керосин, лигроин, дизельное топливо, соляровое масло. В газожидкостных двигателях используется газообразное топливо, а его воспламенение осуществляется жидким топливом.
2. По организации рабочего процесса различают четырехтактные и двухтактные двигатели. Четырехтактными двигателями называют такие, в которых рабочий цикл осуществляется за четыре хода поршня (два оборота коленчатого вала). Схема работы такого двигателя показана на рис. 4.1.
Первый такт - всасывание горючей смеси через всасывающий клапан 1 при перемещении поршня от верхней мертвой точки (ВМТ) до нижней мертвой точки (НМТ). ВМТ соответствует крайнему верхнему положению поршня, а НМТ - нижнему.
Рис. 4.1. Схема работы четырехтактного теплового двигателя: 1 - всасывающий клапан; 2 - выпускной клапан; 3 - шатун; 4 - кривошип; а - всасывание; б - сжатие; в - рабочий ход; г - выпуск.
Второй такт - сжатие горючей смеси в цилиндре при перемещении поршня от НМТ до ВМТ. Всасывающий и выпускной клапан при этом закрыты. В верхней мертвой точке вся смесь будет ската в верхней части цилиндра, называемой камерой сгорания. При воспламенении сжатой смеси в камере сгорания развиваются высокая температура и давление.
Третий такт - рабочий ход. При этом под давлением продуктов сгорания поршень перемещается от ВМТ до НМТ, всасывающий и выпускной клапаны закрыты. В этом такте усилие от поршня через кривошипно-шатунный механизм передается на вал двигателя.
Четвертый такт - выпуск продуктов сгорания при ходе поршня от НМТ до ВМТ через открытый выпускной клапан.
Совокупность рабочих процессор, осуществляющихся за четыре такта, составляет замкнутый процесс - цикл теплового двигателя.
Двухтактными двигателями называют тепловые двигатели, в которых замкнутый цикл осуществляется за два хода поршня (один оборот вала). Схема работы двухтактного двигателя показана на рис. 4.2.
Первый такт - при движении поршня от НМТ до ВМТ над поршнем происходит сжатие горючей смеси в цилиндре, а в пространство под поршнем через всасывающее окно 3 поступает свежая порция смеси. При этом перепускное окно 2 и выхлопное окно 1 закрыто поршнем и перед максимальным сжатием смеси осуществляется ее воспламенение,
Рис.4.2. Схема работы двухтактного двигателя: 1 - выпускное окно; 2 - перепускное окно; 3 - всасывающее окно.
Второй такт - под давлением продуктов сгорания поршень перемещается от ВМТ до НМТ. При определенном ходе поршня открывается выпускное окно, и продукты сгорания выбрасываются из цилиндра. При дальнейшем ходе поршня вниз открывается перепускной клапан 2, и свежая порция смеси вытесняется из пространства под поршнем в камеру сгорания. Потоком этой смеси осуществляется продувка камеры сгорания для удаления оставшихся продуктов сгорания. Второй такт является рабочим ходом.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.