Lý thuyết động cơ đốt trong - Chương 2

Chu trình lý tưởng của động cơ đốt trong 2.1 Những khái niệm cơ bản Chu trình thực tế của động cơ bao gồm các quá trình lý hoá rất phức tạp v chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố khác nhau. Về thực chất, chu trình thực tế của động cơ l chu trình hở, không thuận nghịch v không thể tính toán ho n to n chính xác được. Chu trình thực tế được đơn giản hoá bằng một số giả thiết nhằm những mục đích cụ thể (sẽ xét dưới đây) được gọi l chu trình lý...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Lý thuyết động cơ đốt trong - Chương 2 Ch−¬ng II. Chu tr×nh lý t−ëng cña ®éng c¬ ®èt trong2.1 Nh÷ng kh¸i niÖm c¬ b¶n Chu tr×nh thùc tÕ cña ®éng c¬ bao gåm c¸c qu¸ tr×nh lý ho¸ rÊt phøc t¹p v chÞu ¶nhh−ëng cña nhiÒu yÕu tè kh¸c nhau. VÒ thùc chÊt, chu tr×nh thùc tÕ cña ®éng c¬ l chutr×nh hë, kh«ng thuËn nghÞch v kh«ng thÓ tÝnh to¸n ho n to n chÝnh x¸c ®−îc. Chu tr×nhthùc tÕ ®−îc ®¬n gi¶n ho¸ b»ng mét sè gi¶ thiÕt nh»m nh÷ng môc ®Ých cô thÓ (sÏ xÐt d−íi®©y) ®−îc gäi l chu tr×nh lý t−ëng. 2.1.1 Nh÷ng ®Æc ®iÓm cña chu tr×nh lý t−ëng v môc ®Ých nghiªn cøu - L−îng m«i chÊt kh«ng thay ®æi tøc l kh«ng cã qu¸ tr×nh thay ®æi khÝ (qu¸ tr×nhn¹p th¶i). - NhiÖt l−îng cÊp cho chu tr×nh tõ bªn ngo i, nh− vËy kh«ng cã qu¸ tr×nh ch¸y vto¶ nhiÖt cña nhiªn liÖu còng nh− tæn thÊt cho c¸c qu¸ tr×nh n y. §ång thêi, th nh phÇnm«i chÊt còng kh«ng ®æi. - Qu¸ tr×nh nÐn v gi n në l ®o¹n nhiÖt v kh«ng cã tæn thÊt nhiÖt do lät khÝ. - Tû nhiÖt cña m«i chÊt trong suèt chu tr×nh kh«ng ®æi v kh«ng phô thuéc v onhiÖt ®é. Víi nh÷ng ®Æc ®iÓm nªu trªn, chu tr×nh lý t−ëng cña ®éng c¬ ®èt trong sÏ l chutr×nh kÝn, thuËn nghÞch v kh«ng cã tæn thÊt n o kh¸c ngo i tæn thÊt nhiÖt cho nguån l¹nhtheo ®Þnh luËt nhiÖt ®éng II. Nghiªn cøu chu tr×nh lý t−ëng cña ®éng c¬ ®èt trong nh»m c¸c môc ®Ých sau: - ThÊy râ ¶nh h−ëng cña nh÷ng th«ng sè chñ yÕu ®Õn sù ho n thiÖn cña viÖc biÕn®æi nhiÖt th nh c«ng. - T¹o ®iÒu kiÖn so s¸nh c¸c chu tr×nh kh¸c nhau mét c¸ch dÔ d ng. - X¸c ®Þnh ®−îc giíi h¹n cao nhÊt cña chu tr×nh thùc tÕ cña ®éng c¬. 2.1.2 C¸c chØ tiªu ®¸nh gi¸ chu tr×nh lý t−ëng 2.1.2.1 HiÖu suÊt nhiÖt HiÖu suÊt nhiÖt ηt ®Æc tr−ng cho tÝnh kinh tÕ cña viÖc biÕn ®æi nhiÖt th nh c«ng cñachu tr×nh lý t−ëng. Theo ®Þnh nghÜa: L t Q1 − Q 2 Q (2-1) =1− 2 ηt = = Q1 Q1 Q1 víi Lt l c«ng cña chu tr×nh, Q1 l nhiÖt cÊp tõ nguån nãng v Q2 l nhiÖt nh¶ chonguån l¹nh. Lt cã thÓ tÝnh theo c«ng thøc sau: L t = ∫ pdV (2-2) 2.1.2.2 ¸p suÊt trung b×nh pt Theo ®Þnh nghÜa:http://www.ebook.edu.vn 11 Lt (2-3) pt = Vh VÒ thùc chÊt, pt l c«ng riªng cña chu tr×nh tÝnh cho mét ®¬n vÞ thÓ tÝch c«ng t¸ccña xy lanh. Do ®ã, pt ®Æc tr−ng cho tÝnh hiÖu qu¶ sö dông thÓ tÝch c«ng t¸c cña chu tr×nh.Cô thÓ, pt c ng lín tøc l tÝnh hiÖu qu¶c ng cao. Tõ (2-3) cã thÓ dÔ d ng t×m p®−îc thø nguyªn cña pt l thø nguyªn cña¸p suÊt (N/m2). VÒ ý nghÜa vËt lý, pt l ¸p suÊt gi¶®Þnh kh«ng ®æi t¸c dông lªn piston dÞch LtchuyÓn mét h nh tr×nh tõ §CT v sinh ramét c«ng b»ng c«ng cña chu tr×nh Lt. CßnvÒ ý nghÜa h×nh häc, pt chÝnh l chiÒu caocña h×nh ch÷ nhËt cã c¹nh ®¸y l Vh vdiÖn tÝch biÓu thÞ c«ng cña chu tr×nh Lt,h×nh 2-1. Pt2.2 C¸c chu tr×nh lý t−ëng th«ng dông V §éng c¬ ®èt trong kiÓu piston cã Vhhai chu tr×nh lý t−ëng øng víi ®éng c¬ch¸y c−ìng bøc v ch¸y do nÐn l chutr×nh ®¼ng tÝch v chu tr×nh hçn hîp. Sau H×nh 2-1. X¸c ®Þnh ¸p suÊt trung b×nh pt®©y, ta sÏ tÝnh to¸n c¸c th«ng sè c¬ b¶n l trªn ®å thÞ c«ngηt v pt cña mçi chu tr×nh v ph©n tÝch c¸cnh©n tè ¶nh h−ëng cña chóng. Thùc chÊt, chu tr×nh ®¼ng tÝch l mét tr−êng hîp riªng cñachu tr×nh hçn hîp. V× vËy ®Ó thuËn tiÖn, tr−íc hÕt ta kh¶o s¸t chu tr×nh hçn hîp, h×nh 2-2. 2.2.1 Chu tr×nh hçn hîp Tr−íc hÕt, ta gäi: Va l tû sè nÐn (2-4) ε= Vc py pz l tû sè t¨ng ¸p suÊt (2-5) λ= = pc pc Vz l tû sè gi n në sím (2-6) ρ= Vc Vb l tû sè gi n në sau (2-7) δ= Vz Tõ (2-4), (2-6) v (2-7) dÔ d ng suy ra: (2-8) ε = ρ.δhttp://www.ebook.edu.vn 12 Víi nh÷ng ®¹i l−îng n y, sau ®©y ta sÏ x¸c ®Þnh c¸c th«ng sè c¬ b¶n cña chu tr×nh.p T Q1p y ...