Цикл Отто, Безкоштовні курсові, реферати та дипломні роботи
Чотирьохтактний газовий ДВС створений у 1876 році Н.А. Отто (1832-1891) Цикл Отто відбувається у 4-х тактному тепловому двигуні внутрішнього згоряння із зовнішнім сумішоутворенням (карбюраторний ДВС) та кривошипно-шатунним механізмом. При цьому поршень здійснює зворотно-поступальний рух у циліндрі. Цикл Отто – прямий газовий ізохорний цикл неповного розширення представлений уp-vкоординатах на наступному малюнку.
Цей цикл неповного розширення (Рb>Ра) складається з двох ізохорних і двох адіабатних процесів:
деac- стиснення ТРТ по адіабаті;
cz- підведення теплотиq1 до ТРТ по ізохорі;
zb- розширення ТРТ по адіабаті;
ba– відведення теплоти …q2 у холодильник від ТРТ по ізохорі.
Після проходження цього циклу ТРТ повертається у початковий стан. В результаті цього циклу здійснюється позитивна результативна робота ( ), рівна площаaczba, яка передається на вал двигуна. УT-sкоординатах циклу Отто має вигляд:
Основні характеристики (параметри) циклу Отто:
- Ступінь стиснення: , деva- повний об'єм циліндра (на початку процесу стиснення),vc- об'єм камери згоряння (в кінці процесу стиснення);
- Ступінь підвищення тиску в процесі підведення теплоти (при горінні паливо-повітряної суміші): , деPz- тиск ТРТ в кінці підведення теплотиq1,Pc- тиск ТРТ на початку підведення теплотиq1. Параметрами циклу називаються величини, що повністю визначають цикл. Їх число дорівнює числу процесів у циклі без двох. Термічний ккд циклу Отто:
, де і . Після підстановкиq1 іq2 у вираз для маємо:
.
Після підстановки до цієї формули величин:(для адіабатиac) і з огляду на те, що (для ізохориc-z) і що , остаточно маємо:
, тобто. .
Зі зростанням ступеня стиснення збільшується максимальна температура в системіТ1 і відповідно до 2-го закону термодинаміки збільшується термічний ккд. Зі зростанням показника адіабатиктермічний ккд збільшується через вплив роду ТРТ, тобто. теплоємності ідеального газу.
Недоліком циклу Отто є неможливість застосування високих ступенів стиснення. Зазвичай застосовуються ступеня стиснення в діапазоні: що визначається температурою займання паливаТтоп, яку не може перевищувати температура в кінці процесу стисненняТсчерез небезпеку вибухового самозаймання палива, тобто.Тс