- •Лекция 5 Термодинамические циклы современных двигателей
- •5.1. Обобщённая структурная схема транспортного средства. Двигатель как центральное ядро тс.
- •Бросовая энергия(анергия), вредные вещества, излучения, вибрации и т.Д. В ос
- •5.2. Теоретический и реальный циклы, принципиальные особенности конструкций двигателей в соответствии с реализуемым циклом
- •Термомеханический преобразователь
- •Полезная нагрузка
- •5.3. Поршневой и роторный(Ванкеля) двигатели внутреннего горания…………………………………..…………
- •5.4. Газовые двигатели внешнего подвода теплоты Стирлинга и Брайтона двпт Стирлинга простого действия
- •Двпт Брайтона простого действия
- •5.5. Газотурбинные двигатели внешнего подвода теплоты
- •Горючее
- •Отработавшие газы
- •5.6. Паровой поршневой двигатель внешнего подвода рабочего тела
- •5.7. Паротурбинные двигатели внешнего подвода рабочего тела
- •Паровой котёл; 2 – пароперегреватель; 3 – паровая турбина;
- •5.8. Теоретические иклы двигателей внутреннего сгорания
- •Описание цикла Тринклера
- •Термический кпд цикла
Бросовая энергия(анергия), вредные вещества, излучения, вибрации и т.Д. В ос
Уровень 3. Базовые компоненты двигателя
5.2. Теоретический и реальный циклы, принципиальные особенности конструкций двигателей в соответствии с реализуемым циклом
Промышленно освоенные конструкции современных тепловых двигателей имеют следующие наиболее важные отличия:
1. Конструктивные: тип механического преобразователя получаемой в процессе сгорания топлива энергии. Этими преобразователями являются турбина, кривошипно-шатунный(КШМ) и, пока ограниченно, роторный(РМ) механизмы.
Наиболее распространённым в автомобильной транспортной энергетике является КШМ.
2. Способ получения и подвода теплоты в цикл: внутреннего сгорания(ДВС) и внешнего подвода теплоты(ДВПТ).
3. Тип реализуемого рабочего процесса: замкнутый и разомкнутый.
4. Виду термодинамического цикла – комбинации термодинамических процессов, составляющих реализуемый в двигателе цикл: изохорно-изобарный, изобарно-адиабатный, изохорно-политропный, смешанный.
5. Вид получаемого, используемого рабочего тела - газа в виде продуктов сгорания, чистого газа, водяного пара.
6. Вид используемого горючего: жидкое, газообразное и твёрдое.
7. Отвод бросовой теплоты по окончании цикла.
В целом упрощённо любой двигатель можно изобразить в виде следующего обобщённого графа, соответствующего реализованным на практике циклам с внешним подводом теплоты(ДВПТ):
Источник энергии,
теплоты: окружающая среда,
системы топливная
и воздушнаяТермомеханический преобразователь
Полезная нагрузка
Приёмник бросовой
энергии, теплоты: окружающая среда,
системы выпуска продуктов из камеры
сгорания, охлаждения и смазки
Приведенный граф применим непосредственно для ДВПТ, в которых используется вещественно замкнутый цикл и(или) автономный источник энергии(теплоты), в котором предварительно получают теплоту, передаваемую в цикл посредством специального(сменямого или несменямого) рабочего тела. К таким двигателям относятся поршневые паровые, двигатели Стирлинга, Брайтона, а также парогазотурбинные.
Для традиционного ДВС приведенный граф трансформируется в единую ячейку, представляющую камеру сгорания. Все другие системы и элементы конструкции ДВС являются вспомогательными и предназначены для обеспечения эффективной работы камеры сгорания как центральной вершины рассматриваемого графа.
Камера сгорания
К ДВС, характеризуемым приведенным графом, относятся поршневые двигатели Отто, Дизеля, Тринклера, Кушуля и др., рабочий процесс в которых осуществляется непосредственно в камере сгорания цилиндра, представляющее собой изменяемую полость переменного давления.