Циклы двигателей, идеальные

Рис. 7. Идеальный и реальный циклы двигателей

Дизельный двигатель, названный так по имени изобретателя Рудольфа Дизеля, не имеет свечей зажигания. Это четырехтактный мотор, работа которого осуществляется по циклу, близкому к идеальному с точки зрения термодинамики. [c.96]

Наиболее совершенный цикл работы прямоточного воздушно-реактивного двигателя был бы получен в том случае, если бы сжатие воздуха на участке н — к (рис. 1.11) осуществлялось по идеальной адиабате и скорость потока была бы доведена до нуля, подвод тепла в камере сгорания к — ю происходил бы при постоянном давлении, после чего выхлопная смесь расширялась бы в сопле ю — а до атмосферного давления также по идеальной адиабате. Прямоточный воздушно-реактивный двигатель, работающий по указанному совершенному циклу, называют идеальным. [c.44]

Цикл Карно — это идеальный цикл. Его невозможно в точности осуществить в реальной тепловой машине, потому что нельзя обеспечить изотермический подвод п отвод теплоты, а также расширение и сжатие рабочего тела без теплообмена с окружающей средой. Тем не менее исследования Карно имеют большое значение. Они показали, в частности, что для повышения экономичности тепловых двигателей надо осуществлять подвод теплоты к рабочему телу при возможно более высокой температуре, а отвод — при возможно более низкой. [c.32]

ИДЕАЛЬНЫЕ И РЕАЛЬНЫЕ ЦИКЛЫ ДВИГАТЕЛЕЙ С ВОСПЛАМЕНЕНИЕМ ОТ СЖАТИЯ [c.11]

Рис. 7. Идеальные циклы двигателей внутреннего сгорания

Реальные циклы двигателей внутреннего сгорания значительно отличаются от идеальных. Индикаторная диаграмма быстроходного двигателя с самовоспламенением от сжатия, имеющая резко выраженный пик давления, очень близка к диаграмме двигателя с зажиганием. [c.13]

Те.хническая проблема создания вечного двигателя способствовала открытию принципа эквивалентности. Другая техническая проблема действия тепловой (холодильной) машины привела к понятию квазистатического процесса. Важность этого понятия для техники состоит в то.м, что машина, совершающая квазистатический цикл, является идеальной машиной. [c.164]

Диаграмма идеального цикла приведена на фиг. 69. Качественная оценка факторов, влияющих на термический к. п. д. и мощность двигателя, может быть получена из анализа так называемого стандартного воздушного цикла. Для этого цикла принимаются вышеуказанные идеализированные условия, и, кроме того, газ считается идеальным и сохраняющим постоянную теплоемкость и постоянный состав в продолжение всего цикла. Тогда можно считать, что химическая реакция вызывает только увеличение количества тепла в среде, не меняя ее свойств. Фактическое рабочее вещество в двигателе состоит в значительной части из азота, теплоемкость которого мало меняется при изменении температуры. Далее, изменение числа молей, вызываемое химической реакцией, мало. Поэтому если приравнивать теплоемкость газа в идеальном воздушном цикле средней теплоемкости рабочей смеси за время цикла или даже, как это делалось неоднократно, теплоемкости воздуха при комнатной температуре, то количественная разница между этим циклом и идеальным циклом для рассматриваемой газовой смеси не будет слишком высокой. [c.391]

Далее вычерчивают индикаторные диаграммы для всех цилиндров предполагая, что газ идеальный, трение является функцией хода и что известны диаграмма цикла двигателя изменение состояния потока в про- [c.307]

В идеальном цикле насос может быть заменен компрессором. Рабочий процесс компрессора при адиабатном сжатии изображен в диаграммах линией а —Ь, а точки а, Ь, с, й определяют цикл двигателя. [c.460]

Для анализа работы абсорбционной машины необходимо сравнивать ее прямой и обратный совмещенные циклы с идеальными циклами теплового двигателя и холодильной машины в отдельности. Этот метод является общим для всех холодильных машин, работающих от теплового двигателя независимо от характера их процессов и рабочего тела. [c.481]

Энергия в дизельных двигателях (двигателях с воспламенением от сжатия) вырабатывается за счет использования тепла, получаемого при сгорании топлива, впрыскиваемого в сжатый воздух. Температура воздуха, сжатого до одной десятой первоначального объема, повышается с 15 до 440° С, а при сжатии до одной пятнадцатой — до 565° С при столь высоких температурах топливо самовоспламеняется. В идеальном цикле Дизеля — цикле постоянного давления — топливо впрыскивается и сгорает при определенном угле поворота коленчатого вала, давление в момент совершения поршнем рабочего хода не изменяется. На практике такой идеальный случай никогда не имеет места, и при горении топлива давление повышается. [c.435]

Цикл Отто, используемый в бензиновых двигателях, представляет собой в идеальном случае — цикл постоянного объема. В цикле Отто сгорание происходит мгновенно в момент воспламенения от искры, а требуемая энергия вырабатывается при расширении горячих газов. В практике мгновенное воспламенение никогда не удается осуществить фронт пламени постепенно проходит через несгоревшую часть сырья. [c.435]

Вследствие отклонения свойств каучука от идеальных материал аккумулирует энергию в виде тепла. Если каучук подвергнуть нескольким циклам растяжения и сжатия, то с каждым циклом количество выделяемого тепла будет все больше и больше, а поскольку каучук — довольно плохой проводник тепла, температура его может повыситься настолько, что сопротивление истиранию достигнет низких значений, и такая шина будет очень быстро изнашиваться. Это явление теплообразования имеет особенно важное значение в больших шинах для автобусов и грузовых автомашин. Независимо от того, какой применяется каучук —натуральный или синтетический, теплообразование должно быть снижено до минимума. В этом отношении натуральный каучук благодаря строению составляющих его макромолекул значительно превосходит стандартный синтетический каучук — каучук GR-S (бутадиен-стирольный). Поэтому для изготовления больших шин реко.мендуется применять натуральный каучук. Теплообразование вызывает бесполезный расход энергии, который увеличивает нагрузку на двигатель и ведет к увеличению расхода горючего. Это можно показать на следующем простом примере. Два резиновых шара одинакового диаметра и одного веса, сделанные из разных каучуков (например, из натурального и бутадиенстирольного), катятся по наклонной плоскости с разными скоростями, причем быстрее катится шар из натурального каучука, так как его трение качения меньше, чем у шара из бутадиенстирольного каучука. В то же время если два таких шара нагреть примерно до 100°, то они будут катиться с равными скоростями этот простой опыт показывает, что явление теплообразования очень сильно зависит от температуры. Аналогично шар из натурального каучука подпрыгивает гораздо выше, чем шар из бутадиенстирольного каучука, но опять-таки нагретые до 100° оба шара подпрыгивают одинаково. [c.120]

Приведенные значения соответствуют КПД идеального цикла. КПД реального теплового двигателя, естественно, ниже. [c.154]

В любом тепловом двигателе при помощи любого теплового цикла, даже с помощью идеального теплового цикла Карно (со стоящего из двух изотерм и двух адиабат) теплота не может быть полностью превращена в работу. Часть тепла в цикле не используется, переходя с высшего температурного уровня на низший и, таким, образом, в определенной степени обесценив вается. [c.86]

Если стремятся к идеальному процессу сгорания, по-возможности близкому к сгоранию в постоянном объеме, как это принято в цикле Отто, при проскакивании искры топливо должно реагировать мгновенно и нацело (рис. 7). Такой процесс, даже если бы он был возможен, неизбежно привел бы к разрушению двигателя. [c.283]

Таким образом, удалось убедиться, что эффективность, или коэффициент полезного действия (к.п.д.), идеального теплового двигателя (обратимого) определяется долей теплоты, получаемой от теплоотдатчика, т. е. той, которая превращается в работу эта эффективность равна разности температур теплоотдатчика и теплоприемника, деленной на температуру теплоотдатчика. В действительности любой тепловой двигатель работает таким образом, что при осуществлении каждого цикла происходит увеличение энтропии Вселенной, а следовательно, такой двигатель работает с меньшей эффективностью. [c.320]

Несмотря на то, что возможность получения холода путем обращения воздушного теплового двигателя известна уже более ста лет, все прежние попытки использования газового холодильного цикла были безуспешными. Применение принципов, подобных использованным при разработке газового теплового двигателя Филипс , сделало возможным создание газовой холодильной машины. Много машин такого типа находится в постоянной эксплуатации на фабрике фирмы Филипс в Эйндховене, где они используются для ожижения воздуха. Столь низкие температуры достигаются в одной ступени, чем обеспечиваются малые размеры и высокий к. п. д. машины. Газовая холодильная машина хорошо приспособлена и для получения любых температур (между —80 и —200°С), которые не могут быть получены в паровых холодильных машинах. В статье описан и проанализирован газовый холодильный цикл при прерывистом движении двух поршней. Показано, что такой схематический цикл может быть заменен практически выполнимым циклом, основанным на гармоническом движении поршней. Подробно рассмотрена тесная связь между холодильным и тепловым циклами. Наконец, на основании ранее разработанной теории газового теплового двигателя получена зависимость давления от угла поворота при гармоническом движении поршней для идеального (без потерь) цикла. При помощи этой зависимости найдены холодопроизводительность, мощность на валу и холодильный коэффициент машины. [c.24]

Впервые положение о том, что превращение теплоты в полезную работу в двигателях может происходить только при переходе теплоты от нагретого тела к холодному, было высказано французским инженером Сади Карно (1824 г.) при анализе идеального прямого обратимого цикла, получившего в дальнейшем название цикла Карно. Результаты этого анализа были изложены в его труде Размышления о движущей силе огня и о машинах, способных развивать эту силу . [c.57]

Рабочий процесс в двигателях, протекающий в реальных условиях, весьма сложен и связан с возникновением различного рода потерь теплоты, которые оценить трудно. Поэтому целесообразно вначале рассматривать и изучать идеальные термодинамические циклы, которые лежат в основе работы двигателей. Путем сравне-68 [c.68]

Термодинамическое рассмотрение идеального процесса горения в двигателе, работающем по циклу Отто, показывает, что коэфициент полезного действия цикла увеличивается с увеличением степени сжатия, а мощность растет с увеличением плотности всасываемого заряда, то есть с увеличением наддува. Предел увеличения обоих этих параметров обусловлен появлением детонации, которую обнаруживают по металлическому стуку, слышимому при горении. [c.179]

Выше было показано, как изменяются характеристики компрессора при возврате в него сжатого воздуха. Для идеального компрессора увеличение производительности равно величине Пьг, а для реального компрессора эта величина равна а. Возврат потенциальной энергии характеризуется величиной /. Зная экспериментальные или расчетные характеристики компрессора для условий всасывания атмосферного воздуха и полученные рабочие коэффициенты а и f, мы можем перестроить исходные характеристики для случая работы с возвратом сжатого воздуха, которые и используем для обычных расчетов вытеснения из камер насоса. Однако при выборе мощности двигателя компрессора следует учесть изменение величины потребной мощности при переходе через наибольшее значение, т- е. соответствующее изменение величины приводного момента. Поэтому необходимо выбирать величину мощности двигателя или приводной момент не по средним за цикл, а по наибольшим значениям. [c.112]

Принципиальная конструктивная схема такого насоса представлена на рис. 2-24 [2-24, 2-25], где в качестве криогенератора служит двухступенчатая газовая холодильная машина, работающая по циклу, идеальным прототипом которого является холодильный цикл Стирлинга. Криогенератор выполнен по схеме с вынесенным дифференциальным вытеснителем 6 и встроенным двигателем 15 мощностью 2,2 кВт. Компрессорный поршень 18 имеет диаметр 70 мм, ход поршня 30 мм. Диаметр вытеснителя первой ступени 40 мм, второй—30 мм. Ход вытеснителя 8 мм. Компрессорный поршень и вытеснитель, расположенный в тонкостенном цилиндре 7, приводятся в движение шатунами, расположенными на эксцентриковых втулках 17 и 2 вала 16, число оборотов которого составляет 1440 в минуту. Картер 1 криогенератора через вентиль 4 заполняется рабочим газом (Не) под давлением 1,6—2 МН/м . В данной конструктивной схеме криогенератора в вакуумной полости имеется только одно герметичное разъемное соединение, расположенное в теплой зоне между фланцем тонкостенного цилиндра 7 и верхней плитой картера 1. [c.90]

Идеальной, в смысле термодинамического совершенства, системой теплового двигателя и холодильной машины будет система из двух обратимых циклов [c.24]

Действительный тепловой коэффициент С отличается от идеального, ибо имеются потери в тепловом двигателе, холодильной машине и при передаче работы от прямого цикла к обратному. Если коэффициент учитывает все потери прямого цикла холодильного т] ., при передаче работы от прямого к обратному циклу т] ,, то [c.25]

В приведенном выше тепловом двигателе паровая машина работает влажным паром, который не трудно разделить на сухой пар и жидкость. Тогда в идеальном цикле с ухой равновесный пар поступит в паровую машину, а насыщенная жидкость—в расширительный цилиндр. Принципиальная схема такого теплового двигателя показана на рис. 245,6, а его рабочие процессы в 5—Т и 8—/ диаграммах на рис. 246,6 и 247,6. Здесь влажный пар в состоянии с разделяется в отделителе 5 на сухой равновесный состояния с и жидкость Сд. В паровую машину поступает л кг пара, а в расширительный цилиндр (1—х) кг жидкости, где х—степень сухости пара в точке с. Следует подчеркнуть, что 5—Т и 5—1 диаграммы составлены для 1 кг вещества. По этой причине в них можно изобразить изменение состояния 1 кг раствора в рассматриваемых ниже процессах. Разделение дает два потока с массами, меньшими килограмма, и, значит, в диаграммах нельзя показать процессов, совершаемых л и (1—х) кг раствора. Однако, поскольку характер процесса с постоянной массой не зависит от ее величины, то можно для наглядности изобразить в диаграммах процессы после разделения, оговорив при этом, что они показывают изменение состояния 1 кг. [c.462]

Исходя из физической сущности цикла теплового двигателя, надо считать, что источником низкой температуры является окружающая среда. Температура ее в процессе отнятия тепла рабочего тела в идеальном цикле неизменна. Тогда источник, процесс которого характеризуется линией d—а, по существу обладает запасом тепловой энергии и может с помощью термодинамического цикла произвести работу, эквивалентную площади а—d— d —а. [c.466]

Важная расчетная характеристика — удельный расход пара представляющий собой отношение часового расхода пара в идеальном двигателе Do к выработанной электроэнергии Так как 1 кг пара совершает в теоретическом цикле полезную работу, кДж/кг, 9ц = (к] — /12), а 1 кВт ч = 3600 кДж, то из уравнения теплового баланса идеального двигателя Оо(Л1 /12) ЗбООЛ получаем выражение для теоретического расхода пара, кг/(кВт ч) [c.159]

Степень термодинамической обратимости процесса разделения определяется сравнением энергозатрат любого реального цикла разделения с идеальной работой разделения , под которой понимается разность между значениями полезной работы, произведенной в термодинамически совершенном двигателе энергией, введенной с исходным газом и отведв шой с продуктами разделения. [c.50]

ИДЕАЛЬНЫЕ И РЕАЛЬНЫЕ ЦИКЛЫ ДГИГАТЕЛЕИ С ИСКРОВЫМ ЗАЖИГАНИЕМ (ЧЕТЫРЕХТАКТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ) [c.9]

Идеальным (т. е. максимально обратимым) циклом парового двигателя является цикл Карно с постоянными температурами кипения и конденсации рабочего вещества. Он состоит из четырех Бнутренне обратимых процессов, чередующихся один с другим — двух адиабатических и двух изотермических. [c.61]

Отношение (безразмерное) холодопр1оизводительности к затраченной в цикле работе называется в термодинамике холодильным коэффициентом цикла. Используя этот привычный термин, следует в зависимости от того, какая мощность известна, различать холодильные коэффициенты идеального компрессора е ., эффективный е , электрический и по индикаторной мощности двигателя Так, например, [c.76]

При работе двигателя по двухтактному циклу топливо-воз-душная смесь засасывает. -я в цилиндр, когда поршень находится в нижней мертвой точке в положении В, и теоретически в этой точке происходят как всасывание, так и продувка. Если применить 100-процентную продувку, то при идеальном рабочем режиме мощность двигателя должна немного больше, чем в два раза, превышать мощность двигателя, работающего по четырехтактному цикяу при том же числе оборотов. В действительности же ряд факторов уменьшает это соотношение. [c.396]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология