1.4. Определение теоретической работы газа за цикл, работы расширения, работы сжатия

Полезная удельная работа газа определяется как

l = l_рас – l_сж; (1.12)

где l_рас – работа расширения;

l_сж - работа сжатия.

Работа расширения

; (1.13)

где l_2-3 – процесс изобарного расширения;

l_3-4 – процесс расширения.

; (1.14)

;

; (1.15)

Тогда полезная удельная работа газа

(1.16)

1.5. Определение среднего индикаторного давления и теоретической индикаторной мощности, рабочего объема камеры

Среднее индикаторное давление определяется как

; (1.17)

Тогда

;

Теоретическая индикаторная мощность четырёхтактного двигателя

; (1.18)

где: n - количество оборотов в мин; n = 400 об/мин;

m - масса, кг.

D = 207 мм = 0,207 м - диаметр

S = 254 мм = 0,254 м – ход поршня

Ni - мощность двигателя.

m = π·D²·S / (4·Vh) (1.19)

v_h = v₁ – v₂; (1.20)

;

m = 3,141∙0,207² · 0,254/ (4∙ 0,828)= 0,01кг

;

Из этой зависимости следует, что мощность двигателя будет увеличиваться при увеличении среднего индикаторного давления, которое увеличивается при возрастании ε.

1.6. Термический кпд цикла

Для определения термического КПД цикла необходимо определить значения подводимой к циклу теплоты q1 и отводимой от цикла теплоты q2:

; (1.21)

; (1.22)

По данным таблицы, средняя массовая теплоёмкость абсолютно Сухова воздуха при постоянном объеме, будет равно:

300	0,7319
400	0,7415

Методом интерполяции получим:

Тогда

;

Тогда термический КПД цикла

; (1.23)

;

Следовательно, термический КПД цикла ДВС с изохорным подводом теплоты при V = const в основном зависит от степени сжатия и является прямой ее функции.

Для завершения исследования термического к.п.д. заданного цикла сравним его с термическим к.п.д. цикла Карно, определенного по рассчитанным параметрам цикла

; (1.24)

;

Очевидно, что

;

1.7. Построение pv и ts – диаграммы

Для построения рабочей pv – диаграммы сначала изображаем значения в характерных точках (по табл. 2).

Так как на данной диаграмме изображение процессов адиабатного сжатия (1-2) и адиабатного расширения (3-4) имеет нелинейный характер, то найдём промежуточные точки. Для этого воспользуемся формулой: , где к – показатель адиабаты, дан по условию.

На pV – диаграмме для цикла Отто для адиабаты 1-2:

Тогда промежуточные точки для адиабаты 1-2 (таблица №4):

Таблица №3

Промежуточные точки для адиабаты 1-2

0,8	0,121
0.4	0,297
0.3	0,432

Аналогично находим значения для точек адиабаты 3-4.

,

Тогда промежуточные точки для адиабаты 3-4 (таблица №5):

Таблица №4