• Администрация
  • Уроки испанского
  • Общество.
  • Культура.
  • Russian
    • Arabic
    • Bulgarian
    • Croatian
    • Czech
    • Danish
    • Dutch
    • English
    • Estonian
    • Finnish
    • French
    • Georgian
    • German
    • Greek
    • Hebrew
    • Hindi
    • Hungarian
    • Indonesian
    • Italian
    • Japanese
    • Korean
    • Latvian
    • Lithuanian
    • Norwegian
    • Persian
    • Polish
    • Portuguese
    • Romanian
    • Russian
    • Serbian
    • Slovak
    • Slovenian
    • Swedish
    • Thai
    • Turkish
    • Ukrainian
  • Twitter
  • Facebook
  • Instagram
  • Что такое цикл Отто и цикл Дизеля и как они определяются?
    • Наука.
    • Познакомьтесь с нами
    • Психология. популярные определения
    • История. популярные определения

    Что такое цикл Отто и цикл Дизеля и как они определяются?

    Запрет Струнная теория   /   by admin   /   April 02, 2023

    Эвелин Мейти Марин
    Инженер-технолог, магистр физики и EdD

    Обе представляют собой теоретические модели, которые используются для описания осуществляемых газовых термодинамических циклов. осуществляется в четырехтактных двигателях внутреннего сгорания с искровым зажиганием и самовоспламенением соответственно.

    Цикл Отто обязан своим названием тому факту, что именно немецкий инженер Николаус Отто в 1876 году разработал этот цикл. четырехтактный двигатель с искровым зажиганием, основанный на модели, предложенной в 1862 году Бо де Рочас. Этот двигатель выполняет четыре термодинамических процесса за два механических цикла. Со своей стороны, цикл Дизеля был разработан между 1890 и 1897 годами Рудольфом Дизелем в Германии для транспортной компании MAN. намерение производить двигатели с более высокими характеристиками, чем паровые двигатели, на других видах топлива, которые предлагают более высокую эффективность. С тех пор это творение совершенствовалось, и, например, в 1927 году компания BOSH выпустила насос впрыск для дизеля, который помог снизить расход топлива, что является более экономичным, чем бензин.

    instagram story viewer

    На изображении показана схема с наиболее репрезентативными элементами, описывающими цикл Отто.

    Дизельные циклы теоретически описывают работу двигателей ECOM (двигателей с воспламенением от сжатия). На диаграмме показаны некоторые особенности этого цикла.

    Термодинамические процессы двигателей внутреннего сгорания

    Общие четырехтактные поршневые двигатели на практике состоят из четырех процессов: впуск, сжатие, расширение и выпуск.

    Как в двигателях с искровым зажиганием, так и в дизельных двигателях во время процесса впуска впускной клапан в цилиндре открывается, чтобы впустить воздух (в случае дизельных двигателей). дизельные двигатели) и воздушно-топливные (в двигателях с искровым зажиганием), что происходит при атмосферном давлении (для этого требуется давление внутри цилиндра ниже). Поступление этого объема в цилиндр перемещает поршень к нижней мертвой точке (НМТ) до достижения максимального объема, при котором закрывается впускной клапан.

    В процессе сжатия впускной и выпускной клапаны остаются закрытыми, а поршень движется к верхней мертвой точке (ВМТ), сжимая содержимое камеры до достижения объема минимум. В отличие от двигателей с искровым зажиганием, где степень сжатия составляет около чем 11, в цилиндрах дизелей это отношение должно быть выше, примерно 18. Этот более длинный путь позволяет достичь более высоких температур, чтобы гарантировать самовоспламенение топлива в следующем процессе, т.е. воздуха в конце процесса сжатия, должно быть выше отдаваемого при самовоспламенении топлива, чтобы оно могло воспламениться при входе в камеру сжатия. горение.

    Для дизельных циклов требуются цилиндры большего размера, чем для бензиновых или газовых двигателей, поэтому оба обычно используются в грузовиках или крупных транспортных средствах, а также в агропромышленность.

    Далее следует процесс расширения или рабочего хода, и он начинается, когда поршень достигает верхней мертвой точки. В двигателях с искровым зажиганием сгорание происходит практически мгновенно и происходит через зажигание искры, генерируемой свечой зажигания, которая вызывает сгорание смеси воздуха и топливо. В случае двигателей ECOM процесс происходит немного медленнее, начинаясь, когда поршень находится в ВМТ и форсунки впрыскивают топливо в камеру. При контакте дизельного топлива или газойля с воздухом при высокой температуре эта смесь воспламеняется и толкает поршень к НМТ, расширяя газы сгорания и заставляя коленчатый вал двигателя вращаться. двигатель.

    На изображении показан цилиндр двигателя внутреннего сгорания. Вы можете видеть клапана и поршень.

    Наконец, происходит открытие выпускного клапана, так что поршень поднимается и вытесняет продукты сгорания, и цикл начинается снова.

    В дизельных двигателях свечи зажигания не используются, как в бензиновых двигателях, так как процесс сгорания производится благодаря давлению и температурному режиму в камере сгорания в момент впрыска топливо.

    Для упрощения расчетов и термодинамического анализа внутри цилиндров двигателей внутреннего сгорания, делаются некоторые допущения, такие как стандартные соображения по воздуху и то, что процессы обратимый. Благодаря этим предпосылкам циклы Отто и Дизеля развиваются, чтобы сформировать четыре процесса, как показано на следующем рисунке:

    Четыре процесса четырехтактных двигателей внутреннего сгорания.

    1-2: изоэнтропическое сжатие
    2-3: Добавление тепла. В циклах Отто этот процесс предполагается при постоянном объеме (изохора), а в циклах Дизеля он приближается к таковому при постоянном давлении (изобарический).
    3-4: изоэнтропическое расширение
    4-1: Отвод тепла постоянным объемом (изохоральный)

    На схеме слева показаны процессы, происходящие в двигателях с искровым зажиганием. На практике это открытый процесс, требующий забора наружного воздуха и выброса выхлопных газов в окружающую среду. Справа наблюдается упрощение этой модели в виде замкнутого цикла, образованного двумя изоэнтропическими процессами и двумя изохорами.

    В дизельном цикле процессы впуска и выпуска заменяются процессами подвода тепла с постоянным давлением и отводом тепла с постоянным объемом. Кроме того, процессы сжатия и расширения предполагаются изоэнтропическими.

    Четырехтактные двигатели внутреннего сгорания используются не только в транспортной отрасли. Они также имеют определенные применения на бытовом и промышленном уровне, например, для когенерации и получать электричество (или механическую энергию) и тепло из одного первичного источника, который будет топливом использовал. Однако для целей когенерации более распространены циклы Отто и газовые турбины.

    КПД четырехтактных двигателей внутреннего сгорания.

    Как и все термодинамические циклы, газовые циклы предлагают меру своей производительности, основанную на тепловом КПД (ηтер), которые показывают зависимость полезной работы wneto от подводимой теплоты qent:

    \(_{Ter = }\frac{{{w_{net}}}}{{{q_{ent}}}} = \frac{{{q_{ent}} – {q_{sal}}}}{ {{q_{in}}}} = 1 – \frac{{{q_{соль}}}}{{{q_{in}}}}\)

    Где:
    чтосоль представляет тепло, отводимое изохорно.

    дсоль Он определяется изменением внутренней энергии (u) между состояниями, в которых происходит процесс отвода тепла, то есть состояниями 4 и 1. Эти величины берутся из паровых таблиц, и для того, чтобы найти значения, необходимо знать две части информации о состоянии, например, температуру и давление. Кроме того, требуется применить уравнение состояния (P.v = R.T) и соотношение давлений, объемов или давлений/относительных объемов, возникающее между изоэнтропическими процессами.

    В циклах Отто процесс подвода тепла осуществляется при постоянном объеме, поэтому подводимая теплота qв определяется изменением внутренней энергии между состояниями 2 и 3, т. е. u3 - или2:

    \(_{Ter = } = 1 – \frac{{{u_4} – {u_1}}}{{{u_3} – {u_2}}}\)

    В случае процесса подвода тепла для дизельных циклов предполагается, что это происходит при постоянном давлении, а подводимое тепло qв, вычисляется по изменению энтальпии (h) между состояниями, в которых происходит этот процесс, то есть между состояниями 3 и 2. С учетом этих соображений КПД цикла Дизеля можно определить с помощью выражения:

    \(_{Ter = } = 1 – \frac{{{u_4} – {u_1}}}{{{h_3} – {h_2}}}\)

    На этой схеме показаны некоторые различия между циклом Отто и циклом Дизеля. Если бы оба двигателя могли работать с одинаковой степенью сжатия (r), циклы Отто были бы более эффективными, однако на практике дизельные двигатели имеют более высокую степень сжатия.

    Степень сжатия (r) и отсечка впуска (rс)

    Эта безразмерная величина является параметром в газовых циклах и выражается как связь между максимальным и минимальным объемами цилиндра:

    \(r = \frac{{{V_{max}}}}{{{V_{min}}}}\)

    И в циклах Отто, и в циклах Дизеля максимальный объем получается в состояниях 1 или 4. Минимальный объем в цикле Отто возникает в состояниях 2 и 3, а в цикле Дизеля — только в состоянии 2.

    Безразмерная константа удельной теплоемкости «k» также определена и представляет собой зависимость, идентифицированную по отношению к переменным удельной теплоемкости при постоянном давлении (Cп) и удельная теплоемкость при постоянном объеме ( Cв):

    \(k = \frac{{{C_p}}}{{{C_v}}}\)

    Кроме того, в дизельных циклах используется коэффициент отсечки или закрытие впуска, что рассчитывается путем деления максимального объема на минимальный объем в процессе подвода тепла, т. е. сказать:

    \({r_c} = {\left( {\frac{{{V_{max}}}}{{{V_{min}}}}} \right) n\;of\;тепла} } = \frac{ {{V_3}}}{{{V_2}}} = \frac{{{v_3}}}{{{v_2}}}\)

    Эффективность двигателей внутреннего сгорания с использованием предположений о постоянной удельной теплоемкости

    Иногда можно предположить, что в газовом цикле он работает при допущении об удельной теплоемкости, которая не зависит от температуры, также называемой холодным воздухом. стандарт (однако на практике, если есть отклонения), и с учетом этого тепловой КПД каждого цикла определяется следующим образом: выражения:

    Для цикла Отто

    \(_{Ter = } = 1 – \frac{1}{{{r^{k – 1}}}}\)

    На диаграмме слева показан характерный диапазон значений степени сжатия для двигателей с искровым зажиганием. Справа наблюдается изменение эффективности цикла Отто в зависимости от степени сжатия (r) для разных значений k.

    Для дизельного цикла

    \(_{Ter = } = 1 – \frac{1}{{{r^{k – 1}}}}\left[ {\frac {{{r_c}^k – 1}}{{k\left ( {{r_c} – 1} \right)}}} \right]\)

    Гдев - удельная теплоемкость воздуха при постоянном объеме (С.в = 0,718 кДж/кг. К.), и С.п удельная теплоемкость при постоянном давлении, которая для воздуха в условиях окружающей среды равна Cп = 1,005 кДж/кг. К.

    На диаграмме показан типичный диапазон степени сжатия (r) для дизельных двигателей, а также изменение теплового КПД цикла для различных значений передаточных чисел впуска (рс).

    Облако тегов
    • Запрет
    • Струнная теория
    Рейтинг
    0
    Взгляды
    0
    Комментарии
    Рекомендовать друзьям
    • Twitter
    • Facebook
    • Instagram
    ПОДПИСЫВАТЬСЯ
    Подпишитесь на комментарии
    YOU MIGHT ALSO LIKE
    • Понятие в определении ABC
      Разное
      04/07/2021
      Понятие в определении ABC
    • Понятие в определении ABC
      Разное
      04/07/2021
      Понятие в определении ABC
    • Определение слова Mea Culpa
      Разное
      04/07/2021
      Определение слова Mea Culpa
    Social
    8288 Fans
    Like
    9546 Followers
    Follow
    8088 Subscribers
    Subscribers
    Categories
    Администрация
    Уроки испанского
    Общество.
    Культура.
    Наука.
    Познакомьтесь с нами
    Психология. популярные определения
    История. популярные определения
    Примеры
    Кухня
    Базовые знания
    Бухгалтерия
    Контракты
    Css
    Культура и общество
    Биография \ Резюме
    Верно
    Дизайн
    Изобразительное искусство
    Работа
    Опросы
    Эссе
    Сочинения
    Философия
    Финансы
    Физика
    География
    Сказка
    История Мексики
    Жерех
    Popular posts
    Понятие в определении ABC
    Понятие в определении ABC
    Разное
    04/07/2021
    Понятие в определении ABC
    Понятие в определении ABC
    Разное
    04/07/2021
    Определение слова Mea Culpa
    Определение слова Mea Culpa
    Разное
    04/07/2021

    Теги

    • Базовые знания
    • Бухгалтерия
    • Контракты
    • Css
    • Культура и общество
    • Биография \ Резюме
    • Верно
    • Дизайн
    • Изобразительное искусство
    • Работа
    • Опросы
    • Эссе
    • Сочинения
    • Философия
    • Финансы
    • Физика
    • География
    • Сказка
    • История Мексики
    • Жерех
    • Администрация
    • Уроки испанского
    • Общество.
    • Культура.
    • Наука.
    • Познакомьтесь с нами
    • Психология. популярные определения
    • История. популярные определения
    • Примеры
    • Кухня
    Privacy

    © Copyright 2025 by Educational resource. All Rights Reserved.