Цикл со смешенным подводом теплоты

Такой цикл служит прототипом действительного цикла дизеля. Как показано на рисунок , в координатах p-V и T-s после адиабатического сжатия 1 кг газа (ас) к

нему подводится при постоянном объеме теплота q[(cz'),a затем при постоянном давлении теплота q"{z'z). Далее газ адиабатически расширяется (zb), после чего при постоянном / объеме от него отводится теплота q₂(ba). Для осуществления такого цикла требуются два хода поршня, причем существенно, что теплота q_l подводится частично при V = const, когда поршень находится в в. м. т., а частично при р = const, в связи с чем

этот цикл и называют циклом со смешанным подводом теплоты.

При анализе термодинамических циклов поршневых д. в. с. обычно используют следующие характеристические параметры; 1) степень сжатия s = V_a/V_c — отношение

объемов в начале V_a и в конце V_c сжатия; 2) степень повышения давления Я - р, /р_с — отношение максимального давления цикла р_у к давлению р_с в конце сжатия; 3) степень предварительного расширения a = V_Z /V_c — отношение объемов в конце подвода теплоты К, и в конце сжатия V_c, 4) степень последующего расширения 8 -V_b /V_z — отношение объемов в конце расширения V_b и в конце подвода теплоты V₂. Три из этих параметров

связаны между собой соотношением е = ад.

Из термодинамики известно, что термический к. п. д. и среднее давление цикла со смешанным подводом теплоты соответственно будут уменьшатся. Это значит, что степень расширения 8 будет больше, поэтому и к. п. д. цикла возрастет.

Работа цикла численно равна (с учетом масштабов) площади, ограниченной в координатах p-V графиками процессов, составляющих цикл (например, площадь

acz'zba рисунок 14, получаем, что работа цикла I = rj_tq^. Отсюда следует, чтопри одинаковом количестве теплоты q_x работа цикла и пропорциональное этой работе среднее давление определяется величиной rj_t. Поэтому чем больше величина характеристических параметров цикла е , к, X и 8, тем выше среднее давление p_t.

Таким образом, для повышения экономичности и удельной работы цикла со смешанным подводом теплоты выгодно увеличивать долю теплоты, подводимой при постоянном объеме, и соответственно уменьшать долю теплоты, сообщаемой при постоянном давлении. Чем дальше от в. м. т. происходит сообщение теплоты, тем в меньшей степени она превращается в механическую энергию. Естественно, что при увеличении q[, как и в случае роста е, механическая напряженность деталей двигателя повысится, что накладывает известные ограничения на использование этих путей для улучшения основных показателей цикла.

Сказанное не означает, что t]_t и p_t всегда возрастают одновременно.Так, пусть q_x

повышается только за счет теплоты q. В этом случае степень расширения 8 и к.п.д. т, понизятся, а увеличение а при 2 = const,естественно, приведет к росту среднего давления p_t.