6.1.Ciclurile teoretice ale motoare cu ardere internă (continuare)

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "6.1.Ciclurile teoretice ale motoare cu ardere internă (continuare)"

Αγαθάγγελος Γιάγκος
5 χρόνια πριν
Προβολές:

6..Ciclurile eoreice ale mooare cu ardere inernă (coninuare) Fig.9. Secţiune rinr-un moor cu ardere inernă În cilindru se delasează isonul lega de arborele coi rin inermediul bielei.

1 6..Ciclurile eoreice ale mooare cu ardere inernă (coninuare) Fig.9. Secţiune rinr-un moor cu ardere inernă În cilindru se delasează isonul lega de arborele coi rin inermediul bielei. Cilindrul ese închis în area de sus cu o iesă numiă chiulasă 5 în care sun amlasae două suae SA suaa de admisie rin care se inroduce amesecul aercombusibil rin canalizaţia 6 şi suaa de evacuare SE rin care se evacuează în exerior gazele arse rin conduca 7. Suaele sun comandae de arborele de disribuţie AD. Amesecul inrodus în camera de ardere ese arins cu bujia 8. În area inferioară moorul ese închis rinr-o iesă numiă carer, suerior 9 şi inferior, şi ese fixa e reazemele 0. În imul funcţionării isonul se mişcă înre două unce limiă numie unce moare. Aunci când isonul se află la

2 uncul mor suerior deasura isonului rămâne un saţiu care rerezină volumul camerei de ardere. Aunci când isonul se delasează la uncul mor inferior isonul arcurge un saţiu numi cursă, iar volumul coresunzăor acesei delasări se numeşe volumul cursei. Funcţional, mooarele cu arindere rin scâneie (mas) asiră un amesec de aer şi vaori de benzină care ese comrima în camera de ardere, fiind arinşi cu o scâneie rodusă de bujie; aare un fron de flacără care se roagă în oaă camera de ardere, arderea fiind raidă. Mooarele cu arindere rin comrimare (diesel sau mac) diferă rin faul că nu exisă sursă de scâneie, în camera de ardere fiind inrodus aerul care ese comrima de ison ( creşe resiunea şi emeraura) şi aoi ese injeca combusibilul sub resiune fin ulveriza; în conac cu aerul cald din camera de ardere rimele icăuri de combusibil injeca se vaorizează şi se auoarind, are loc o ardere sub forma unei auoarinderi exlozive (ardere raidă); combusibilul injeca în coninuare arde rogresiv e măsura injecării (arderea rogresivă). Ciclul moor curinde o succesiune de rocese care se reeă eriodic în cilindrul moor. Procesul care se desfăşoară înr-o cursă a isonului se numeşe im. Ciclul moor se oare realiza in aru imi ( două roaţii ale arborelui coi) sau în doi imi ( o roaţie a arborelui coi) ; la mooarele în aru imi, cele mai răsândie mooare, rocesele ermice coresund cu denumirea curselor isonului: admisia, comrimarea, desinderea şi evacuarea. Procesul de ardere se desfăşoară arţial în cursa de comrimare şi arţial în cursa de desindere. ardere desindere scâneie comrimare evacuare ca admisie s Fig.0. Diagrama ciclurilor reale din moorul în aru imi. Paramerul consruciv secific mooarelor ese raorul volumeric de comrimare dini ca raorul dinre volumul cilindrului în uncul mor exerior şi cel din uncul mor inferior.

3 Se numeşe raor volumeric de comrimare ca ca ca S În sudiul eoreic al funcţionării mooarelor cu ardere inernă se inroduc ioeze simlificaoare: a) Agenul ermic ese gaz erfec. Nu se ţine seama de schimbarea naurii gazelor în imul funcţionării. Se consideră că aceeaşi caniae de gaz erfec evoluează coninuu în ciclu, neţinându-se seama de rocesele de admisie şi evacuare. b) Procesele de comrimare şi desindere se consideră adiabaice (evenual oliroice). c) Penru închiderea ciclului se inroduce o ransformare echivalenă cu un roces de răcire izocor, care coresunde evacuării libere a gazelor din rocesul real. Ciclul eoreic are aceeaşi formă aâ la mooarele în aru imi câ şi la cele în doi imi, căci nu se iau în considerare diferenţele de admisie şi evacuare. Exisă mai mule cicluri eoreice ale mooarelor cu ardere inernă din care rerezenaive sun urmăoarele: 6...Ciclul eoreic al moorului cu ardere la volum consan Aces ciclu modelează cu bună aroximaţie rocesele ermice din mooarele cu arindere rin scâneie (mas). Ioeza : rocesul real de ardere se înlocuieşe cu o ransformare izocoră de încălzire a agenului ermic. c 0 s Fig.. Procesele eoreice dinr-un ciclu moor cu ardere la volum consan

4 ca - comrimare adiabaică - încălzire la volum consan-arderea - desinderea gazelor de ardere adiabaică - răcire la c (evacuare liberă) ( ) J c 0 Se inroduc doi arameri: ) ca raor volumeric de comrimare, 9 7 la mas acuale ) i f raor de creşere a resiunii în rocesul de ardere, 5, a.dae iniţiale,, a a, a -resiunea amosferică, a -emeraura amosferică Presuunem cunoscue şi R m M R R M ca b.paramerii de sare ai uncelor ciclului - ransformare adiabaică - ransformare la volum consan - ransformare adiabaică

5 c.ucrul mecanic al ciclului şi uerea moorului J c ciclu ( ) ad ( ) J c [( )( ) ] ciclu ( ) Puerea eoreică a moorului P P J ro c n ciclu min i sec 60 0 min P W τ τ - număr de imi,, i număr de cilindri ind mec r indica c mec r ( ) real ciclu ucrul mecanic al ciclului c ese egal cu aria ransformării şi se calculează rin lanimerare. ucrul mecanic real r ese lucrul mecanic deermina exerimenal cu ajuorul diagramei indicae. ucrul mecanic eciv ese lucrul mecanic rodus la arborele moor. d.randamenul ermodinamic al ciclului mcv ( ) 0 mcv ( ) 0 0 mcv ( ) D mc ( ) v Randamenul ermodinamic al ciclului cu ardere la volum consan D deinde numai de valorile raorului volumeric de comrimare. - aramerul consruciv rerezină una din mărimile imorane consrucţiei moorului căci condiţionează economiciaea moorului.

6 h Fig.. ariaţia randamenului ermodinamic cu raorul de comrimare O creşere sensibilă a randamenului se obţine ână la 0. Pracic ( 7,9).Aceasă limiare se daorează combusibilului folosi benzina, care la mărirea ese 9 0 roduce arderea cu deonaţie fenomen erurban exloziv care rebuie evia fiindcă scade uerea moorului şi deermină disrugerea ieselor. e. Randamenul eciv al moorului Randamenul eciv exrimă economia reală a moorului. cons c r Dind mec c real În faza acuală de consrucţie 0, 0, 0 din căldura degajaă în camera de ardere conribuie la obţinerea de lucru mecanic, resul se disiă căre mediul înconjurăor. 6...Ciclul eoreic al moorului cu ardere mixă Aces ciclu modelează cu bună aroximaţie rocesele ermice din mooarele cu arindere rin comrimare (mac sau diesel). Procesul real de ardere se înlocuieşe cu două rocese de încălzire. - ransformarea izocoră coresunzăoare arderii raide auoarindere exlozivă; - încălzire izobară la c coresunzăoare arderii rogresive.

7 v c 0 s Fig.. Procesele eoreice dinr-un ciclu moor cu ardere mixă ca - comrimarea adiabaică - încălzire, ardere la volum consan - încălzire, ardere la c - desindere adiabaică (gaze de ardere) - răcire izocoră (evacuarea liberă) 0 c v Sudiul mac foloseşe rei arameri: ) 6 0 a Diesel, în cursa de admisie se inroduce în cilindru numai aer în cursa de comrimare, se comrimă numai aerul iar combusibilul se injecează la sfârşiul comrimării. Nu exisă ardere cu deonaţie. ) ),,5.. (, ), 7 raor de creşere a volumului în arderea rogresivă (grad de injecţie) a. Dae iniţiale Penru sudiul ciclului a -resiunea amosferică, a -emeraura amosferică a a A,,,,m R

8 b. Paramerii de sare ai uncelor ciclului - comrimare adiabaică - ransformarea izobară - desinderea adiabaică c.ucru mecanic al ciclului ciclu J c ( ) ( ) ( ) ( ) unde

9 c ( ) ( ) ) J ro c n ciclu min P i τ sec 60 0 min P ( W ) τ - număr de imi i număr de cilindri P ( W ) indica mec ind r mec r c real - lucrul mecanic al diagramelor reale ind randamenul indica exrimă gradul de erfecţiune al diagramei eoreice. Ca şi la mas, lucrul mecanic al ciclului c ese egal cu aria ransformării şi se calculează rin lanimerare. ucrul mecanic real r ese lucrul mecanic deermina exerimenal cu ajuorul diagramei indicae. ucrul mecanic eciv ese lucrul mecanic rodus la arborele moor. d.randamenul ermodinamic al ciclului c 0 v mc vm 0 ( ) mc ( ) m 0 mcvm ( ) 0 0 se ia 0 valoare absoluă mc ( ) D mc vm vm ( ) mc ( ) m Se consideră căldurile secifice medii la volum şi resiune consană aroiae ca valoare e inervalele de emeraură considerae, de aceea se simlifică ţinându-se seama de relaţia dinre ele: [ ] ( ) ( ) [ ] ( ) ( ) Analizând se consaă că randamenul ermodinamic creşe cu creşerea raorului de comrimare.considerând v CONSAN se consaă că randamenul ermodinamic creşe când raorul de creşere a resiunilor scade, reseciv când raorul de creşere a volumelor r scade.

10 e. Randamenul eciv r r c c ind mec Penru mac valorile curene ale randamenului eciv sun 0,6 0, Observaţii: A. Prin simlificarea ciclului eoreic cu ardere mixă se oae obţine ciclul eoreic cu arderea la volum consan, enru - disare arderea izobară. B. Dacă se comară enru ciclul cu ardere a) enru acelaşi ( v c ) ( mix ) (seculaţie eoreică) b) în realiae mas 7 9 mac 6 0 c şi cel cu ardere mixă se consaă: Daoriă valorii ridicae a lui, ( mix ) ( v c ) Deci randamenul eciv la mac ese mai mare decâ la mas numai daoriă funcţionării la valori mai mari ale lui.

Σχετικά έγγραφα

ENUNŢURI ŞI REZOLVĂRI 2012

ENUNŢURI ŞI REZOLVĂRI 2012 ENNŢ Ş EZOLVĂ 1 1. Două rezisoare cu rezisenţele 1 = Ω şi = 8 Ω se monează în serie, aoi în aralel. aorul dinre rezisenţele echivalene serie/aralel ese: a) l/; b) 9/; c) ; d) /16; e) /9; f) 16/. ezisenţele