Определение величин показателя политропы для различных идеальных процессов

Введение

 

Двигатели внутреннего сгорания (ДВС) широко применяются в настоящее время. Поршневой двигатель внутреннего сгорания состоит из корпусных деталей, кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов, систем питания, охлаждения, смазочной, зажигания и пуска, регулятора частоты вращения.

В данном курсовом проекте произведены тепловой, кинематический, динамический расчеты, а также расчет основных элементов механизма газораспределения десятицилиндрового ДВС с V–образным расположением цилиндров.

Дизель по сравнению с карбюраторным двигателем имеет следующие преимущества: 1)для выполнения единицы работы расходуется в среднем на 25-30 % (по массе) меньше топлива; 2) используемое топливо дешевле и менее огнеопасно.

Однако из-за более высокого давления газов в цилиндре дизеля некоторые детали его должны быть повышенной прочности, что приводит к увеличению размеров и массы дизеля. Пуск дизеля затруднен, особенно в зимнее время.

Многоцилиндровые ДВС имеют ряд преимуществ по сравнению с одноцилиндровыми. Несмотря на наличие маховика, коленчатый вал одноцилиндрового двигателя вращается неравномерно: ускоренно во время такта расширения и замедленно в остальных. При движении поршня, шатуна и коленчатого вала возникают значительные силы инерции, уравновесить которые у одноцилиндрового ДВС весьма сложно. Кроме того, для такого двигателя характерна плохая приемистость – способность быстро увеличивать частоту вращения коленвала.

В многоцилиндровых двигателях эти недостатки частично устраняются, так как такт расширения повторяется чаще, что обусловливает равномерное вращение коленчатого вала и позволяет уменьшить размер маховика.


Нормативные ссылки

 

В настоящем пособии использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 305 – 82 Топливо дизельное. Технические условия.

ГОСТ 2084 – 77 Бензины автомобильные. Технические условия.

ГОСТ 14846 – 81 Двигатели автомобильные. Методы стендовых испытаний.


ПЗ№1 Исследование политропного процесса

Учебные вопросы:

 

Политропный процесс

2. Определение величин показателя политропы для различных идеальных процессов.

3. Связь между p,v и T в политропном процессе. Определение изменения внутренней энергии , работы и теплоты q в политропном процессе.

Исследование политропного процесса.

Политропный процесс

Политропный процесс- это процесс, протекающий при определенных постоянных значениях теплоемкости газа (ср=const, сv=const).

Любой произвольный процесс можно описать (по крайней мере на небольшом участке) уравнением

, (1.1)

подбирая соответствующее значение n.Процесс, описываемый уравнением (1.1) называется политропным. Показатель политропы

.   (1.2)

может принимать любое численное значение в пределах от - до + , но для данного процесса он является величиной постоянной.

Политропный процесс имеет обобщающее значение, ибо охватывает всю совокупность основных термодинамических процессов (рис. 1.2).

 
 

 

 


Рис. 1.1. Диаграмма политропного процесса в pv и Ts координатах

 

Определение величин показателя политропы для различных идеальных процессов

Рассмотрим значения показателя политропы рассмотренных основных процессов:

в изохорном процессе c=cv , тогда n= ;

в изобарном процессе c=cр , тогда n=0;

в изотермическом процессе c= , тогда n=1;

в адиабатном процессе c=0 , тогда n=k.

3.Связь между p,v и T в политропном процессе. Определение изменения внутренней энергии , работы и теплоты q в политропном процессе.

 

Связь между p,v и T в любых двух телах политропы аналогична связи в адиабатном процессе

; ; .

 

Изменение внутренней энергии в политропном процессе определяется по формуле

. (1.3)

Уравнение для определения работы в политропном процессе имеет вид, аналогичный рассмотренному в адиабатном процессе

. (1.4)

С использованием уравнения состояния выражение (1.4) может быть преобразовано к виду

.   (1.5)

Подведенная теплота в общем случае определяется через теплоемкость процесса