Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Термический КПД цикла

Согласно определению

.

Подставляя вместо q ₂ и q ₁ выражения (2.9) и (2.8), получим

или

. (2.11)

Уравнение (2.10) показывает, что работа цикла тем больше, чем больше степень сжатия s и степень повышения давления λ.

Увеличение степени сжатия на одном и том же двигателе можно достигнуть, уменьшая объем камеры сгорания V ₂. Увеличение степе­ни повышения давления можно осуществить путем увеличения ко­личества подводимой теплоты q ₁.

Уравнение (2.11) показывает, что термический КПД цикла зави­сит только от степени сжатия и растет с его увеличением.

Однако увеличение степени сжатия ограничивается свойствами горючей смеси, состоящей из топлива и воздуха, которая способна воспламеняться без специального поджигания. Для этого достаточ­но, чтобы температура горючей смеси была равна температуре ее са­мовоспламенения.

В конце такта сжатия Т ₂ = Т ₁ε^k-1, т. е. Т ₂ растет с увеличением ε. Поэтому, увеличивая ε, можно получить температуру вспышки ра­ньше, чем поршень придет в ВМТ, что приведет к ненормальной работе двигателя и даже его поломке. Результатом такого ограниче­ния является то, что у существующих бензиновых двигателей сте­пень сжатия доходит лишь до 7—12 единиц.

Кроме того, анализ показывает, что при дальнейшем наращива­нии степени сжатия рост термического КПД замедляется.

Увеличение степени повышения давления λ влечет за собой уве­личение максимального давления в цикле (так как в этом случае подводится большее количество теплоты q ₁). Это приводит к увели­чению значений сил, действующих в кривошипно-шатунном меха­низме, что вызывает потребность в изготовлении более прочного двигателя, а значит и более тяжелого. Кроме того, возрастает макси­мальная температура цикла, а это приводит к росту термической на­пряженности двигателя.

Таким образом, термический КПД и работа двигателей, работа­ющих по циклу Отто, ограничены значениями λ и ε. Поэтому двига­тели, появившиеся в 80-х годах, нуждались в усовершенствовании. Однако карбюраторные двигатели, работающие по циклу Отто, по­лучили широкое распространение. Они применяются на легковых и грузовых автомобилях.