Российская Академия Наук Дагестанский Научный Центр Сборник научных трудов по термодинамическим циклам Ибадуллаева

Часть ответа на этот вопрос нами уже найдена. Потому что и в бензиновых двигателях основное количество смеси сгорает не в зоне ВМТ, а на расширении. Поэтому формула расчета термического КПД теоретического цикла бензиновых двигателей должна содержать показатели λ и ρ. И в этом случае это уже не цикл Бо Де Роша, а цикл со смешанным подводом теплоты Сабатэ-Тринклера. Но и это решение не дает достоверного ответа на вопрос о том, каков реальный термический КПД теоретических циклов дизельных и бензиновых ДВС. В частности из приведенных выше расчетов автора следует, что у теоретического цикла бензинового двигателя со степенью сжатия 10 t  50 %, а у теоретического цикла дизельного двигателя со степенью сжатия 13,5 t58 %. Фактически в обоих случаях результаты расчета завышены на 10-12%. Почему так происходит? Согласно теории показатели λ и ρ характеризуют изменение состояния рабочего тела в период подвода теплоты. При расчете ρ за основу берутся объемы камеры сгорания при показателях давлений Рс и Рz. При расчете λ также за основу берутся показатели Рс и Рz. Поскольку считается, что тепловыделение завершается в точке Рz также соответственно считается, что указанные показатели характеризуют весь процесс подвода теплоты. Однако проведенный выше анализ показал, что основная часть теплоты выделяется далее точки Рz в зоне протекания максимальных температур. Поэтому показатели λ и ρ не дают представления о том, что происходит с основным количеством участвующей в цикле теплоты. Происходящие в зоне Тz процессы более сложны как по своему содержанию, так и по внешним проявлениям. При росте температуры давление там падает. В какой степени такое взаимодействие объема, давления и температуры в указанной зоне влияет на термический КПД цикла остается вне зоны охвата формулы Сабатэ-Тринклера. Поэтому формула расчета термического КПД любого теоретического цикла должна содержать показатель предварительного увеличения температуры t=Тz/Тс (более подробное обоснование будет дано ниже). В этом случае результаты расчета будут абсолютно соответствовать реальным значениям термического КПД. И тогда не надо будет подозревать трехатомные газы в игнорировании законов физики. Помимо этого, вносится ясность в вопрос об истинной зависимости термического КПД от степени сжатия и динамике его роста при увеличении степени сжатия. Если полагать, что термический КПД цикла с ε=10 равен t60%, а термический КПД цикла с ε=30 равен t71%, то особого смысла в увеличении степени сжатия нет. Но если взять за основу истинный термический КПД цикла с ε=10, который равен t40%, то увеличение степени сжатия до 51 с t84,5% дело чрезвычайно нужное и выгодное. Кроме того, ситуация с толкованием теоретических циклов и пониманием результатов действительных циклов лишается двусмысленности, факты становятся понятными. Так, из приведенного выше примера теоретического расчета цикла дизельного двигателя с ε=13,5 из учебника МВТУ им. Н.Э.Баумана следует, что термический КПД t57,8%. А у теоретического цикла бензинового двигателя с ε=10 t60%!!!. Хотя разница в е составляет 13,6% в пользу дизельного двигателя. Как видно из таблицы: (И.М.Ленин, стр. 18, т.1) t57% имеет теоретический цикл бензинового двигателя со степенью сжатия 8!!! Чудо? Первый факт, т.е. по какой причине между термическим и индикаторным КПД теоретического и действительного циклов бензинового двигателя с одной стороны и термическим КПД теоретических циклов бензинового и дизельного ДВС с другой стороны, возникают такие расхождения, до этого времени был не понятен. (Попытки И.М. Ленина объяснить это то «разомкнутостью цикла», то химической неполнотой сгорания оригинальны, но, к сожалению, не выдерживают критики. Согласно таблице 27 qхим.неп=20%!!! (И.М.Ленин, стр 195). Если это так, то какой у данных двигателей должен быть состав выхлопных газов???) Второй факт, т.е. по какой причине е дизельного двигателя выше, чем у бензинового, понятен. Обратимся еще раз к цитате Д.Н. Вырубова: «Из курса термодинамики известно, что наивыгоднейшим по экономичности является цикл с изотермическим подводом и отводом теплоты». Эффективный КПД дизельного двигателя больше потому, что участок «изотермического» расширения дизельного двигателя больше. У бензинового двигателя будет такой же эффективный КПД, если участок «изотермического» (берем пока в кавычки, поскольку нет признака-расширения с подводом теплоты при постоянной температуре) расширения будет иметь такую же протяженность. Как это сделать рассмотрим ниже. Таким образом, если суммировать сказанное, из проведенного анализа следуют выводы: Утвердившийся в теории ДВС в 30-е годы прошлого столетия на основе экспериментальных данных с двигателями со степенями сжатия до 4 вывод о том, что процесс выделения основного количества теплоты происходит в зоне ВМТ, в дальнейшем не был пересмотрен. Теория продолжала считать, что и в теоретических циклах ДВС с высокими степенями сжатия (выше 5) теплота вводится в ВМТ. Но как следует из экспериментальных данных полученных с двигателями со степенями сжатия 8-12, эта позиция является ошибочной. Процесс сгорания горючей смеси в ДВС с такими степенями сжатия можно разделить на 3 фазы: 1. Формирование и распространение турбулентного фронта пламени. Процессы тепловыделения в нем только начинаются. Видимый турбулентный фронт пламени это зона, в которой происходит интенсивный принудительный процесс переноса объемов (молей) высокотемпературных продуктов горения в зону свежей смеси и наоборот- переноса объемов свежей смеси в зону горения, сопровождающееся видимым человеческим глазом светоизлучением. Завершается указанная фаза, когда фронт пламени доходит до стенок цилиндра и в цилиндре достигается максимальное давление. 2. Согласно расчету А.Н.Воинова на стр. 167-168 и свидетельству Д.Д.Брозе: «Рост давления происходит неравномерно, выделение наибольшей энергии оказывается сдвинутым в значительной мере к моменту завершения процесса» (стр.29), в пристеночном слое толщиной всего 1.5-2 мм, на данный момент оказывается сосредоточенным больше половины смеси. Фронт пламени становится или невидимым, или недоступным для фиксации используемым в экспериментах средствам визуализации. Процесс сгорания переходит в стадию наивысшей интенсивности и в дальнейшем подчиняется правилам протекания диффузионного горения. На этом этапе скорость реакции-горения от температуры и перемещения объемов горящей массы газов уже не зависит, а зависит от плотности компонентов в единице объема (давления). Динамика нарастания скорости реакции от момента вхождения смеси во фронт пламени и до ее превращения в продукты сгорания приведена выше в таблице Н.В.Иноземцева и В.К.Кошкина и диаграмме Д.Д. Брозе. Зависимость скоростей изменения температур и давлений (т.е. скорости реакции сгорания) от общего давления реагирующей смеси (А.Н. Воинов, стр. 18-19) приобретает вид ωотн=К∙роn-1,где n-порядок реакции, (К=const е-Е/RT -константа скорости реакции, Е-энергия активации, постоянная для данной реагирующей системы величина; R-газовая постоянная; Т-абсолютная температура). Завершается указанная фаза в зоне максимальной температуры цикла. 3. В завершающей фазе происходит догорание остатков компонентов с низкой скоростью из-за возросшей доли продуктов сгорания в единице объема-снижения концентрации компонентов. Из таблицы положения поршня в функции от угла поворота кривошипа видно, что в поршневом ДВС с кривошипно-шатунным механизмом наибольшие потери теплоты будут происходить при положении поршня в ВМТ и НМТ и вблизи них, поскольку в этих точках скорость поршня равна или близка к нулю. Значит, экономичность и эффективность цикла при положении поршня в этой зоне будет равна или близка к нулю, расход теплоты в стенки цилиндра равен бесконечности. Перемещение поршня в функции от угла поворота кривошипа (ВАЗ-2110, r=35,5мм, L=119мм) S=r[(1+0,25λ) — (cos φ+ 0,25λ cos2φ] φ S φ S φ S φ S φ S 1О 0,007 21О 3,05 41О 11 61О 22,33 81О 35,11 2О 0,028 22О 3,33 42О 11,49 62О 22,97 82О 35,75 3О 0,063 23О 3,631 43О 11,999 63О 23,59 4О 0,112 24О 3,95 44О 12,52 64О 24,21 5О 0,175 25О 4,27 45О 13,05 65О 24,85 6О 0,252 26О 4,61 46О 13,58 66О 25,48 7О 0,343 27О 4,96 47О 14,12 67О 26,12 8О 0,448 28О 5,32 48О 14,67 68О 26,75 9О 0,5677 29О 5,7 49О 15,21 69О 27,39 10О 0,702 30О 6,08 50О 15,79 70О 28,03 11О 0,847 31О 6,48 51О 16,36 71О 28,68 12О 1,006 32О 6,87 52О 16,93 72О 29,31 13О 1,179 33О 7,31 53О 17,51 73О 29,96 14О 1,363 34О 7,73 54О 18,098 74О 30,599 15О 1,564 35О 8,16 55О 18,69 75О 31,26 16О 1,78 36О 8,61 56О 19,29 76О 31,899 17О 2,005 37О 9,05 57О 19,88 77О 32,54 18О 2,225 38О 9,53 58О 20,496 78О 33,18 19О 2,49 39О 10,01 59О 21,11 79 33,82 20О 2,77 40О 10,49 60О 21,72 80 34,47 Таблица 1 (составлена Фатаховым М.М.) Уже в силу этого обстоятельства утверждения о желательности ввода всей теплоты в ВМТ якобы для получения наивысшей экономичности и наибольшей эффективности представляется не имеющим никакого смысла. Общая формула увеличения экономичности и эффективности действительного цикла ДВС должна быть следующей:

Похожие:

	Сборник научных трудов Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «академия бюджета и казначейства министерства...		Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... «Российская наука» (иброН). Учредителями стали Российская академия наук, национальный исследовательский центр «Курчатовский институт»,...
	Российская академия медицинских наук фгбу «научный центр здоровья... Рабочей группой Профильной комиссии по гигиене детей и подростков Минздрава России (протокол №3 от 07. 06. 13) и Президиумом рошумз...		Российская Академия Медицинских наук фгбу «Научный центр психического здоровья» рамн Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов по специальности 030501. 65...
	Концепция формирования производственного потенциала на машиностроительном предприятии Образование, наука и производство: Сборник научных трудов. Т. Актуальные проблемы гуманитарных и социально-экономических наук/ Под...		Физиологическое общество имени и. П. Павлова российская академия... Рабочая программа по бурятской литературе составлена на основе федерального компонента государственного стандарта общего образования,...
	Российская академия наук федеральное государственное бюджетное учреждение... ...		Проблемы филологического образования сборник научных трудов Проблемы филологического образования: Сб науч тр. / Отв ред проф. Л. И. Черемисинова; ред. Тарасова И. А., О. Я. Гусакова. — Вып....
	Публикация в сборнике научных трудов Для публикации Вашей статьи* в сборнике научных трудов "Строительство Материаловедение Машиностроение" необходимо произвести оплату...		Информация для Соискателей научных степеней (Украина) При этом Перечень наукометрических баз не указан. Сообщаем, что наш Сборник научных трудов sworld включен в наукометрическую базу...
	Конкурс проектов 2014 года по изданию научных трудов, являющихся... Фгбоу впо «поволжская государственная академия физической культуры, спорта и туризма»		Информация для Соискателей научных степеней (Украина) При этом Перечень наукометрических баз не указан. Сообщаем, что наш Сборник научных трудов sworld включен в наукометрическую базу...
	Выпуск 14 ежегодный сборник научных трудов махачкала Руководитель мо заместитель директора по увр директор мбоу «Лицей №9» г. Белгорода		Педагогика искусства вопросы истории, теории и методики удк 7 (072. 8 + 082) ббк 85я43 п 24 П 24 Педагогика искусства: вопросы истории, теории и методики : Межвузовский сборник научных трудов. Вып Саратов: Издательский центр...
	В центр по подготовке научных и научно-педагогических кадров отзыв на реферат В отзыве на реферат обязательно указывается оценка и возможность поступления в очную, заочную аспирантуру. В случае предоставления...		Имени н. Г. Чернышевского учитель – ученик: проблемы, поиски, находки... Л. Я. Гайдаржийская; зав экспериментальным дошкольным учреждением №41 км. Вахтель