Расчет цикла ДВС

 

Термический КПД	ηt	0,567
Термический КПД идеализированного  цикла	ηtц	0,655
Термический КПД цикла Карно	ηtК	0,8
Коэффициент заполнения цикла	k	0,52

 

 

 Построение T, s-диаграммы цикла

 

Чтобы построить T, s-диаграмму, выбираем масштабы по осям координат: T_t = 10 К/мм; s_s = 0,01 кДж/(кг·К) / мм. Изображаем оси T и s, наносим координатную сетку, а затем и характерные точки цикла. Точки 2 и 3, 3 и 4, 5 и 1 соединяем по лекалу кривыми, по характеру близкими к экспонентам, а политропные процессы 1–2 и 4–5 с достаточной точностью можно изображать прямыми линиями (рис. 2).

Чтобы определить коэффициент  заполнения цикла, найдем площадь цикла 1-2-3-4-5-1 непосредственно на диаграмме, пересчитывая квадратные сантиметры : F_ц = 50 см². Площадь описанного цикла Карно рассчитываем, измерив размеры прямоугольника в сантиметрах: F_к =7,8 ·12,3 =96 см². Тогда коэффициент заполнения цикла k рассчитывается по формуле

.

 

 

 

 

 

 Рис.2. Цикл ДВС со смешанным подводом теплоты в T,s- диаграмме.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.4. Оптимизация цикла варьированием параметра ρ

 

Ниже приведена  таблица результатов варьирования:

Таблица 2

Результаты  варьирования параметра ρ

 

Значение варьируемого параметра ρ	% изменения	Значение
		ηt	Tmax
1,184	–20	0,669	1227,2
1,332	–10	0,663	1380,6
1,48	0	0,655	1534
1,628	10	0,647	1687,4
1,776	20	0,64	1840,8

 

Используя данные таблицы, строим графики зависимостей и Т₄ = f (ρ). η_t = f (ρ)

 

 

 

Рис. 3. Зависимость Т_max от ρ

 

 

Рис. 4. Зависимость η_t от ρ

 

Из рисунков видно, что наибольшую эффективность  имеет цикл с ρ =1,184, поскольку при таких условиях цикл имеет наибольший КПД и наименьшую максимальную температуру, что позволит уменьшить износ деталей и увеличит срок службы двигателя.

Вывод: оптимальным  является значение ρ = 1,184. При этом T₄ < Tпр.