第二章内燃机的工作循环 2-1内燃机理想循环 在热机中,确定工质所经历的过程称为循环。内燃机的实 际热力循环是由进气、压缩、燃烧、膨胀和排气等多个过程所 组成的,循环中工质存在着质和量的变化,整个过程是不可逆 的 要确切地描述内燃机中实际的热力过程,在目前条件下还 非常困难。为了了解内燃机的 ①热能利用的完善程度; ②能量相互转换的效率; ③寻求提高热量利用率的途径。 将内燃机的实际循环进行若干简化,提出一种假想循环,这种 假想循环就称为“理想循环
第二章 内燃机的工作循环 2-1 内燃机理想循环 在热机中，确定工质所经历的过程称为循环。内燃机的实 际热力循环是由进气、压缩、燃烧、膨胀和排气等多个过程所 组成的，循环中工质存在着质和量的变化，整个过程是不可逆 的。 要确切地描述内燃机中实际的热力过程，在目前条件下还 非常困难。为了了解内燃机的 ① 热能利用的完善程度； ② 能量相互转换的效率； ③ 寻求提高热量利用率的途径。 将内燃机的实际循环进行若干简化，提出一种假想循环，这种 假想循环就称为“理想循环”
利用理想循环能够清楚的比较说明影响内燃机热能利用完善程 度的主要因素。 理想循环的简化假定: ①工质是一种理想的完全气体,在整个循环中保持物理及 化学性质不变,其状态参数的变化遵守气体状态方程 py=mRT ②不考虑实际存在的工质更换以及漏气损失,工质数量保 持不变,循环是在定量工质下进行的。 ③把气缸内工质的压缩和膨胀看成是完全理想的绝热等熵 过程,工质与外界不进行热交换,无摩擦、流动损失,工质比 热容为常数。 ④用假想的定容或定压加热来代替实际的燃烧过程,用定 容放热代替实际排气带走的热量
利用理想循环能够清楚的比较说明影响内燃机热能利用完善程 度的主要因素。 理想循环的简化假定： ① 工质是一种理想的完全气体，在整个循环中保持物理及 pV=mRT ② 不考虑实际存在的工质更换以及漏气损失，工质数量保 持不变，循环是在定量工质下进行的。 ③ 把气缸内工质的压缩和膨胀看成是完全理想的绝热等熵 过程，工质与外界不进行热交换，无摩擦、流动损失, 工质比 热容为常数。 ④ 用假想的定容或定压加热来代替实际的燃烧过程，用定 容放热代替实际排气带走的热量
根据加热方式的不同,理想循环有三种形式可供分析选择。 (a) 图2 图2-1(b)为等容循环(也称奥托循环) ac为绝热压缩; x为等容加入热量Q1; zb为绝热膨胀; ba为等容释放热量Q2 在压缩、膨胀过程,工质状态用P=C表示
图 2-1 图 2-1（b）为等容循环（也称奥托循环） a—c 为绝热压缩； c—z 为等容加入热量Q1 ; z—b 为绝热膨胀； b—a 为等容释放热量Q2。 在压缩、膨胀过程，工质状态用 表示。 k PV C= 根据加热方式的不同, 理想循环有三种形式可供分析选择
y v+y 压缩过程的容积变化用压缩比E 表示 膨胀过程的容积变化用后膨胀比=n表示。 定容加热的压力升高,以压力升高比4=表示。 图2(c)为等压循环(也称狄赛尔 diesel循环) ac为绝热压缩; cz为定压加入热量Q1; zb为绝热膨胀 ba为等容释放热量Q2。 定压加热过程的容积变化用初膨胀比”=表示,其它同等 容循环
压缩过程的容积变化用压缩比 表示。 膨胀过程的容积变化用后膨胀比 表示。 a s c c c V V V V V + = = Q1 b z V V = 定容加热的压力升高，以压力升高比 表示。 图2（c）为等压循环（也称狄赛尔diesel循环） a—c 为绝热压缩； c—z 为定压加入热量Q1; z—b 为绝热膨胀； b—a 为等容释放热量Q2。 定压加热过程的容积变化用初膨胀比 表示,其它同等 容循环。 z c P P = z c V V =
图2(a)为混合循环 a→c为绝热压缩; c→z为定容加入热量Q'i; y→z为定压加热量Q"1; Z→b为绝热膨胀; b→a为等容释放热量Q2o 由热力学知,混合循环热效率为: n=1 (21) E44-1+k(p-1) 在定压循环中,乙==1,代入(2-1),则得定压循环 的热效率公式为 (2-2) k(p-1)
图2（a）为混合循环 a → c 为绝热压缩； c → z 为定容加入热量Q' 1 ; y → z 为定压加热量Q'' 1 ; z → b 为绝热膨胀； b → a 为等容释放热量Q2。 由热力学知,混合循环 （2—1） 在定压循环中, ＝1 ，代入（2—1），则得定压循环 的热效率公式为： （2—2） z c P P = 1 1 1 1 1 ( 1) k t k k − − = − − + −( 1) 1 1 1 , 1 − − = − − k k t vp k