Циклы двигателей внутреннего сгорания - Физика и энергетика курсовая работа

Главная

Физика и энергетика
Циклы двигателей внутреннего сгорания

Описание идеальных и реальных циклов двигателей внутреннего сгорания. Рассмотрение термодинамических процессов, происходящих в циклах. Изучение основных формул для расчета энергетических характеристик циклов и параметров в их характерных точках.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Высшее государственное учебное заведение
Донецкий национальный технический университет
Кафедра прикладной экологии и охраны окружающей среды
Циклы двигателей внутреннего сгорания
Страниц - 27, рисунков - 6, формул - 44, источников - 6
Цель: рассмотреть строение, принцип действия и термодинамические процессы циклов двигателей внутреннего сгорания.
В курсовой работе описаны идеальные и реальные циклы двигателей внутреннего сгорания. Рассмотрены термодинамические процессы, происходящие в циклах. Приведены формулы для расчета энергетических характеристик циклов и параметров в характерных точках цикла.
Двигатель, процесс, цикл, энергия, теплота, поршень, давление, сжатие, адиабата, диаграмма.
цикл двигатель сгорание энергетический
Pages - 28, pictures - 11, formulas - 28, sources - 6.
Objective: To examine the structure, operation and thermodynamic processes cycles of internal combustion engines.
The term paper describes the ideal and real cycles of internal combustion engines. The thermodynamic processes occurring in cycles. The formulas for calculating the energy performance of cycles and parameters in the characteristic points of the cycle.
Engine, process, cycle, energy, heat, priston, pressure, squeezing, adiabatic, chart.
1. Общие сведения о циклах двигателей внутреннего сгорания
2. Цикл с подводом теплоты при постоянном объеме (цикл Отто)
2.1 Расчет параметров в характерных точках цикла
2.2 Расчет энергетических характеристик цикла
3. Цикл с подводом теплоты при постоянном давлении (цикл Дизеля)
3.1 Расчет энергетических параметров цикла
4. Цикл со смешанным подводом теплоты (цикл Тринклера)
4.1 Расчет параметров в характерных точках цикла
4.2 Расчет энергетических характеристик цикла
5. Индикаторная диаграмма цикла двигателя внутреннего сгорания
В реальном поршневом двигателе внутреннего сгорания преобразование тепловой энергии, выделяющейся при сгорании топлива, в механическую работу происходит через ряд последовательных физико-химических и термодинамических преобразований, составляющих в совокупности круговой необратимый и незамкнутый цикл. Такой цикл принято называть рабочим, или действительным циклом. Однако непосредственное изучение рабочего цикла затруднено сложностью всей совокупности факторов, влияющих на протекание процесса в целом. К таким факторам относятся следующие: режим работы двигателя; состав смеси; способ смесеобразования и воспламенения; степень сжатия и многие конструктивные факторы. Кроме того, в поршневых двигателях имеет место одновременное протекание термодинамических, газодинамических и теплообменных процессов, кратких по времени и накладывающихся друг на друга, что еще больше усложняет картину явлений в действительном рабочем цикле поршневого двигателя [1].
Ввиду сложности явлений, происходящих в цилиндре двигателя, оценку влияния отдельных факторов на рабочий процесс целесообразно осуществлять последовательно, рассматривая в цикле главные процессы в простейшей форме. При этом не должны приниматься во внимание явления и потери энергии, которые сопутствуют основным процессам и вызываются не термодинамическими требованиями, а влиянием на главные процессы действительных реальных условий. При такой схематизации протекающих в цилиндре двигателя сложных явлений преобразования теплоты в механическую работу рабочие циклы превращаются в идеальные, в которых методом абстракции возможно уложить все процессы в рамки чисто термодинамической задачи [2].
Следовательно, идеальным циклом двигателя внутреннего сгорания называется такой замкнутый и обратимый цикл, в котором отсутствуют какие-либо потери энергии, не обусловленные согласно второму закону термодинамики необходимостью отдачи теплоты холодному источнику [1].
Основные условия идеального цикла заключаются в следующем:
1. Рабочим телом в цикле служит идеальный газ, неизменный по весу, химическому составу, теплоемкости, а процесс горения заменяется мгновенным подводом тождественного количества теплоты Q от горячего источника и отдачей теплоты Q2 холодному источнику [3];
2. Мгновенный подвод теплоты может осуществляться при постоянном объеме (V = const) либо при постоянном давлении (р = const), либо но смешанному циклу (V = const и р -- const)[3];
3. При совершении обратимых процессов превращение теплоты в механическую работу является максимальным, т.е. величина термодинамического к. п. д. цикла по сравнению с индикаторным к. п.д. двигателя -- максимальная [3];
4. Все типы циклов в одинаковых условиях сравнимы между собой и есть возможность получить максимально достижимый предел использования теплоты в том или другом цикле, наглядно выявить основные параметры, влияющие на их экономичность, и наметить пути дальнейшего совершенствования двигателей [3].
Следовательно, исходя из абстрактно поставленной задачи, с помощью сравнительного анализа можно получить практически ценные выводы. В этом надо видеть смысл исследования идеальных циклов [2].
В теории рабочих процессов поршневых и турбопоршневых двигателей внутреннего сгорания в зависимости от принятых исходных условий и целевого назначения исследования кроме идеального цикла рассматриваются также теоретический и рабочий (действительный) циклы [2].
Теоретический цикл отличается от идеального тем, что в нем рабочим телом являются реальные газы переменного состава по мере сгорания топлива и с переменной теплоемкостью. Принимается допущение, что сгорание топлива мгновенное и полное -- без потерь (теплоотдача отсутствует) [1].
Как отмечалось выше, рабочий (действительный) цикл совершается в цилиндрах современных реальных двигателей, где сгорание топлива происходит по сложным физико-химическим законам. В течение всего времени протекания цикла имеет место теплообмен с внешней средой. Рабочим телом являются реальные газы переменного состава с переменной теплоемкостью, учитывающие также изменение количества и диссоциацию продуктов сгорания.
Из сравнения этих циклов следует, что теоретический цикл представляет собой следующую после идеального цикла ступень приближения к рабочему (действительному) циклу [2].
Различные требования, предъявляемые к двигателям внутреннего сгорания, привели к созданию самых разнообразных типов этих двигателей. Однако с точки зрения осуществляемого в рабочем цилиндре термодинамического цикла они могут быть подразделены на три основные группы:
1) двигатели, работающие по циклу с подводом теплоты при постоянном объеме;
2) двигатели, работающие по циклу с подводом теплоты при постоянном давлении;
3) двигатели, работающие по смешанному циклу с подводом теплоты при постоянном объеме, а потом при постоянном давлении [2].
- параметров состояния рабочего тела в характерных точках цикла (p, T, v),
- энергетических характеристик цикла: подводимой удельной теплоты q1, отводимой удельной теплоты q2, цикловой работы Lц и термического КПД цикла зt [2].
2.1 Расчет параметров в характерных точках цикла
Для определения параметров состояния в точке 2 рассмотрим процесс 1-2 - адиабатное сжатие. Запишем уравнение адиабатного процесса в следующем виде:
Выразим из уравнения давление в т.2:
Для определения температуры в т.2 запишем уравнение адиабатного процесса в виде:
Для определения параметров состояния в точке 3 рассмотрен процесс 2-3 - изохорный процесс с подводом теплоты, при этом давление возрастает пропорционально температуре:
Давление в т.3 можно рассчитать по формуле:
Определим параметры состояния в точке 4. Рассмотрен процесс 3-4 - адиабатное расширение. Используя уравнение адиабатного процесса, получено выражение для абсолютного давления в т.4:
2.2 Расчет энергетических характеристик цикла
Чем больше степень сжатия е, тем выше эффективность цикла. Увеличение е в карбюраторных двигателях ограничено наступлением детонации (взрывного сгорания), которая зависит от температуры самовоспламенения горючей смеси иконструктивных особенностей камеры сгорания, поэтому е = 6~12 [6].
(1 - впускной клапан, 2 - выпускной клапан)
1. Дьяченко Н.Х. Теория двигателей внутреннего сгорания / Н.Х. Дьяченко. - Н.: Машиностроение, 1974. - 551 с.
2. Кириллов И.И. Теория турбомашин / И.И. Дьяченко. - Л.: Машиостроение,1964. - 511 с.
3. Петриченко, Р.М. Рабочие процессы поршневых машин / Р.М. Петриченко. - М.: Машиностроение, 1972. - 164 с.
4. Баландин С.С. Бесшатунные поршневые двигатели внутреннего сгорания / C.C. Баландин. - М.: Машиностроение, 1972. - 168 с.
5. Алексеев В.П. Двигатели внутреннего сгорания / В.П. Алексеев. - М.: Машиностроение, 1990. - 254 с.
6. Архангельский В.М. Автомобильные двигатели / В.М. Архангельский. - М.: Машиностроение, 1977. - 591 с.
Термодинамические циклы поршневых двигателей внутреннего сгорания. Прямые газовые изохорные и изобарные циклы неполного расширения. Термодинамические циклы газотурбинных установок и реактивных двигателей. Процессы, происходящие в поршневых компрессорах. реферат [1,5 M], добавлен 01.02.2012
Описание двигателя внутреннего сгорания - тепловой машины, в которой химическая энергия топлива, сгорающего в рабочей зоне, преобразуется в механическую работу. Сравнительная характеристика четырёхтактного и двухтактного двигателей, их применение. презентация [9,0 M], добавлен 11.12.2016
Понятие и содержание механизма распределения как одного из самых ответственных механизмов, обеспечивающих осуществление циклов двигателей внутреннего сгорания. Привод распределительного вала с помощью шестерен, преимущества и недостатки использования. реферат [77,1 K], добавлен 23.12.2013
Понятие о смесеобразовании. Основные классификации двигателей внутреннего сгорания. Смесеобразование и сгорание топлива в цилиндрах дизеля. Фракционный состав топлива, вязкость, температурные характеристики. Задержка самовоспламенения и распыливание. курсовая работа [1,9 M], добавлен 11.03.2015
Коэффициент полезного действия теплового двигателя. Основные элементы конструкции и функции газовой турбины. Поршневые двигатели внутреннего сгорания, их классификация. Два основных класса реактивных двигателей и характеризующие их технические параметры. презентация [3,5 M], добавлен 24.10.2016
Основные типы двигателей: двухтактные и четырехтактные. Конструкция двухтактного двигателя внутреннего сгорания. Принцип зажигания двигателя. История создания и принцип работы электродвигателя. Способы возбуждения электродвигателей постоянного тока. реферат [1,1 M], добавлен 11.10.2010
История создания тепловых двигателей и общий принцип их действия. Виды тепловых двигателей: паровая машина, двигатель внутреннего сгорания, паровая и газовая турбины, реактивный двигатель. Использование современных альтернативных источников энергии. презентация [1,3 M], добавлен 23.02.2011
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Циклы двигателей внутреннего сгорания курсовая работа. Физика и энергетика.
Контрольная работа по теме Корреляционно-регрессионный анализ
Реферат по теме Программный продукт 1С. Управление торговлей. Основные термины, понятия, содержание
Курсовая работа: Педагогическая теория К.Д. Ушинского. Скачать бесплатно и без регистрации
Курсовая Работа Организационному Поведению На Тему
Административная Ответственность Как Вид Юридической Ответственности Курсовая
Реферат по теме Акустические резонаторы.
Эссе Про Экологические Проблемы На Английском
Контрольная работа по теме Работа социального педагога с детьми девиантного поведения
Доклад по теме Характеристика организаторских и управленческих способностей
Реферат по теме Организация финансов на коммерческих предприятиях. Экономико-статистический анализ производительности труда в хозяйствах центральной зоны Кировской области
Какими Игрушками Интересуются Современные Дети Сочинение
Сочинение Про Капитанскую
Реферат по теме Экологические аспекты ведения сельского хозяйства в Бабынинском районе Калужской области
Папченко Большой И Маленький Сочинение
Реферат На Тему Точки Лагранжа По Астрономии
Реферат по теме Статья Ю. Лотмана Сватовство, брак, развод
Дипломная работа: Навигационный проект перехода судна типа Сормовский по маршруту порт Бердянск Тунис
Гдз Сочинение На Тему
Отчет О Методической Практике Учителя Химии
Реферат по теме Зарождение экономического анализа во взглядах Аристотеля
Ислам - Религия и мифология презентация
Разработка программного продукта, оптимизирующего создание отчетов по базе данных - Программирование, компьютеры и кибернетика курсовая работа
Ефективність комунікаційного процесу в процесі управління підприємством - Менеджмент и трудовые отношения курсовая работа