Chu trình lý tưởng của động cơ đốt trong doc

1 CHƯƠNG CHƯƠNG 2 2 CHU TRÌNH LÝ TƯ CHU TRÌNH LÝ TƯ Ở Ở NG C NG C Ủ Ủ A A Đ Đ Ộ Ộ NG CƠ Đ NG CƠ Đ Ố Ố T TRONG T TRONG ü2.1. Nhữngkiếnthứccơbản quantrọngcủanhiệtkỹthhuật dùngtrongnguyênlý độngcơ ü2.2. Kháiniệm ü2.3. Cácchutrìnhlýtưởng ü2.4. Phântíchcácchutrìnhlý tưởng ü2.5. So sánhcácchutrình M M ụ ụ c c đ đ í í ch ch • Nghiên cứu quátrình nhiệt xảy ra trong động cơ, xây dựng mối quan hệ toán học tương đối đơn giản giữa các chỉ tiêu kỹ thuật của động cơ: hiệu suất, công suất, với những nhân tố chủ yếu của chu trình công tác. • Đánh giámức độ hoàn thiện của những quátrình ấy, trên cơ sở đóxác định phương hướng chủ yếu nâng cao chất lượng làm việc của động cơ. N N ộ ộ i i dung dung 1.Những kiến thức cơ bản quan trọng của nhiệt kỹ thuật dùng trong nguyên lý động cơ 2.Khái niệm. 3.Các chu trình lý tưởng của động cơ đốt trong. 4.Phân tích các chu trình lý tưởng. 5.So sánh các chu trình. 2.1. 2.1. Nh Nh ữ ữ ng ng ki ki ế ế n n th th ứ ứ c c cơ cơ b b ả ả n n quang quang tr tr ọ ọ ng ng c c ủ ủ a a nhi nhi ệ ệ t t k k ỹ ỹ thu thu ậ ậ t t d d ù ù ng ng trong trong đ đ ộ ộ ng ng cơ cơ đ đ ố ố t t trong trong . . 2.1.1. Cácthôngsốtrạngthái 2.1.2. Phươngtrìnhtrạngthái 2.1.3. Tỷ nhiệt 2.1.4. Địnhluật độnghọcthứ nhất 2.1.5. Cácquátrình 2.1.1. 2.1.1. C C á á c c thông thông s s ố ố tr tr ạ ạ ng ng th th á á i i : : • Ápsuấtmôichất. • Nhiệt độ T: T=t 0 C + 273 0 K • Thể tíchV • Thể tíchcủamộtđơnvịkhốilượng: • Khốilượngriêng: • Khốilượng: G V G =γ G V v = 2.1.2. 2.1.2. Phương Phương tr tr ì ì nh nh tr tr ạ ạ ng ng th th á á i i : : Phươngtrìnhtrạngtháicủakhílýtưởng: PV=GRT PV=MmRT G: Khốilượng M: Số Kmol m: Số phântửlượng R: Hằngsốkhí mR= 8314 KJ/Kmol.độ PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 2 2.1.3. 2.1.3. T T ỷ ỷ nhi nhi ệ ệ t t : : Tỷ nhiệtcủamôichấtlàtỷsốgiữavi lượngbiến thiênnhiệtlượngvớivi lượngbiếnthiênvề nhiệt độ. Ta có: dq=Cdt C: tỷ nhiệttrungbình mC p –mC v =mR=8314 KJ/Kmol. độ mC v , mC p : tỷ nhiệtmol đẳngtíchvà đẳngáp k=mC v /mC p : Chỉ sốđoạnnhiệt dt dq C = 8314== mCv mCp K 1 8314 − = k mCv K K mCp . 1 8314 − = 2.1.4. 2.1.4. Đ Đ ị ị nh nh lu lu ậ ậ t t nhi nhi ệ ệ t t đ đ ộ ộ ng ng th th ứ ứ nh nh ấ ấ t t : : ∆Q = ∆U + L ∆Q: biến đổivềnhiệtlượng ∆U: biến đổivềnôị năng L: côngcủachutrình hay dq=Cvdt+ pdv Nhiệtlượngcungcấpchochutrình dùng để sinhcôngvàbiến đổinộinăng củamôichât. 2.1.5. 2.1.5. C C á á c c qu qu á á tr tr ì ì nh nh : : 2.1.5.1. Quátrình đẳngtích: V=const P 1 V=RT 1 P 2 V=RT 2 ∆Q = ∆U + L vìL = PdV= 0 ∆Q = ∆U = C v (T 2 –T 1 ) dq= C v dT 1 T 2 T 1 P 2 P = T CvdT T dq ds == 1 2 1 2 lnln P P Cv T T CvS ==∆ 2.1.5.2. 2.1.5.2. Qu Qu á á tr tr ì ì nh nh đ đ ẳ ẳ ng ng á á p p : P=const : P=const PV 1 = RT 1 PV 2 = RT 2 ∆Q = ∆U + L L = P (V 2 –V 1 ) ∆U = C v (T 2 –T 1 ) ∆Q = (U 2 + PV 2 ) –(U 1 + PV 1 ) dq= C v dT+ pdV= C v dT+ RdT = dT(C v + R) = C p dT 1 2 1 2 T T V V = T dT Cp T dq ds == 1 2 1 2 lnln V V Cp T T CpS ===∆ 2.2. 2.2. Kh Kh á á i i ni ni ệ ệ m m : : 2.2.1. Giả thuyết. 2.2.2. Cácchỉ tiêucầnnghiêncứu. 2.2.1. 2.2.1. Gi Gi ả ả thi thi ế ế t t 1. Môi chất công tác hoàn toàn ở thể khí. 2. Quátrình nén vàgiãn nở môi chất công tác biến đổi đoạn nhiệt 3. Không cótrở lực nạp vàthải khí, sự thay đổi thể tích ở điều kiện khítrời 4. Quátrình cháy được thay thế bằng việc cấp một lượng nhiệt Q 1 và lượng nhiệt do quátrình thải lấy đi được thay bằng Q 2 . 5. Tỉ nhiệt của môi chất không thay đổi PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 3 2.2.2. 2.2.2. C C á á c c ch ch ỉ ỉ tiêu tiêu c c ầ ầ n n nghiên nghiên c c ứ ứ u u : : 1.T 1.T í í nh kinh t nh kinh t ế ế : T : T í í nh kinh t nh kinh t ế ế c c ủ ủ a chu a chu tr tr ì ì nh đư nh đư ợ ợ c đ c đ ặ ặ c trưng b c trưng b ở ở i hi i hi ệ ệ u su u su ấ ấ t t nhi nhi ệ ệ t t à à l l à à t t ỉ ỉ s s ố ố gi gi ữ ữ a lư a lư ợ ợ ng nhi ng nhi ệ ệ t t chuy chuy ể ể n bi n bi ế ế n th n th à à nh công chia cho nh công chia cho lư lư ợ ợ ng nhi ng nhi ệ ệ t c t c ấ ấ p cho môi ch p cho môi ch ấ ấ t công t t công t á á c c Q Q 1 1 : : nhi nhi ệ ệ t lư t lư ợ ợ ng c ng c ấ ấ p cho chu tr p cho chu tr ì ì nh nh Q Q 2 2 : : nhi nhi ệ ệ t lư t lư ợ ợ ng nh ng nh ả ả cho ngu cho ngu ồ ồ n l n l ạ ạ nh nh L L t t : : công c công c ủ ủ a chu tr a chu tr ì ì nh nh 1 t 1 2 1 21 t Q L Q Q 1 Q QQ =−= − =η 2.T 2.T í í nh hi nh hi ệ ệ u qu u qu ả ả Tính hiệu quả đặc trưng bởi công đơn vị của chu trình, à công tương ứng với một đơn vị thể tích công tác của xi lanh P t còn gọi làáp suất bình quân, à làáp suất tưởng tượng, không đổi, sau một hành trình của piston thìphát sinh một công bằng công của chu trình. P t = h t V L Nm/m 3 hay N/m 2 2.2.3. 2.2.3. C C á á c c chu chu tr tr ì ì nh nh lý lý tư tư ở ở ng ng : : üChutrìnhhỗnhợp. üChutrình đẳngtích. üChutrình đẳngáp • Chutrìnhhỗnhợp(Sabathes) S Q 1 ” Q 2 a b c z y P V a b c z y V=Ct V=Ct T Chutrìnhhỗnhợplàchutrìnhlýtưởngcủa độngcơDiesel, độngcơcócầugiữ nhiệt Đặctrưngbởisựcấpnhiệtban đầu ở thể tíchkhông đổicy sau đóvớiápsuấtkhông đổiyz. Số lượngnhiệt đưavào: Q 1 = Q’ 1 + Q’’ 1 Nhiệtthảira ở trạngtháithể tíchkhông đổi LàchutrìnhlýtưởngcủađộngcơDiesel hiện đại. Đ Đ ị ị nh nh ngh ngh ĩ ĩ a a Tỷ số nén Tỷ số tăng áp suất Tỷ số giãn nở sớm Tỷ số giãn nở sau c z y z V V V V ==ρ c z P P =λ ε===ρδ =δ c a z a c z z b V V V V V V V V c a V V =ε PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 4 1. 1. Hi Hi ệ ệ u u su su ấ ấ t t nhi nhi ệ ệ t t η t = 1 21 Q QQ − = 1 - 1 2 Q Q Q 1 = Q ' 1 + Q '' 1 = mC v (T y –T c ) + mC p (T z –T y ) Q2 = mC v (T b –T a ) η t = 1 - ( ) ( ) ( ) yzcy ab TTmCpTTmCv TTmCv −+− − η t = 1 - ( ) ( )( ) yzcy ab TTkTT TT −+− − - N N é é n n đo đo ạ ạ n n nhi nhi ệ ệ t t ac ac : PV k = const: P c V c k = P a V a k = const hay P c V c V c k-1 = P a V a V a k-1 ⇒ mRT c V c k-1 = mRT a V a k-1 ⇒ T c = T a 1k c a V V −         T c = T a ε 1k − - C C ấ ấ p p nhi nhi ệ ệ t t đ đ ẳ ẳ ng ng tich tich yc yc : PV = mRT P c V = mRT c P y V = mRT y λ==⇒= c c y cy y c y c T P P TT T T P P T y = T a λ ε 1k − • yz : C ấ p nhi ệ t đ ẳ ng á p P z V z = mRT z P z V y = mRT y ρ==⇒= y y z yz y z y z T V V TT T T V V T z = T a ε 1k − ρ λ • zb: tươngtựnhư trêntacó T b = T z 1k b z V V −         = 1k z T − δ = T a ε 1k − ρ λ 1k 1 − δ ( ) λε−ρλε+ε−ε − δ λρε −=η −−−− − − 1k a 1k a 1k a 1k a a 1k 1k a t TTkTT T 1 T 1       − − − − − − −= λερλε δ λρε η 11 1 1 1 1 1 kk k k k t ρ ε =δ ( ) [ ] 1k1 1 1 1k k t −ρλ+−λε −λρ −=η − 2. 2. Á Á p su p su ấ ấ t b t b ì ì nh quân: nh quân: h t t V L P = t1t QL η= Q 1 = Q + Q = C v (T y –T c ) + C p (T z –T y )= = C v T c [λ-1+k λ(ρ-1) ]=CvT a ε k-1 [λ-1+ kλ(ρ-1) ]+ C v {[T a ε k-1 λ-T a ε k-1 ]+k[T a ε k-1 ρλ-T a ε k-1 λ] } Q 1 =C v T a εk-1[λ-1+k λ(ρ-1) ] ccczcbh VVVVVVV −=−=−= δρδ PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 5 ( ) ( ) ( ) 1 V 1 V 1V aa c −ε ε =−ρδ ε =−ρδ ( ) [ ] ( ) 1V 1k1TC V Q V L P a t 1k av h t1 h t t −ρδ εη−ρλ+−λε = η == − 1 k R C v − = R P V T a a a = ε = ρδ V b =V a Á Á p p su su ấ ấ t t b b ì ì nh nh quân quân P P t t ( ) [ ] ( ) 1R 1k1P 1k R P t 1k a t −ε εη−ρλ+−λε − = − ( )( ) ( ) [ ] t k a t 1k1 11k P P η−ρλ+−λ −ε− ε = 2.3.2 Chu tr 2.3.2 Chu tr ì ì nh đ nh đ ẳ ẳ ng t ng t í í ch (Chu tr ch (Chu tr ì ì nh Otto) nh Otto) V a b Q 2 Q 1 c z P a c z b V= Ct V= Ct T S l l Đ Đ ặ ặ c c trưng trưng b b ở ở i i s s ự ự c c ấ ấ p p nhi nhi ệ ệ t t Q Q 1 1 trong trong đi đi ề ề u u ki ki ệ ệ n n th th ể ể t t í í ch ch không không đ đ ổ ổ i i , , còn còn l l ạ ạ i i gi gi ố ố ng ng chu chu tr tr ì ì nh nh h h ỗ ỗ n n h h ợ ợ p p V=Const V=Const à à ρ ρ =1, =1, δ δ = = ε ε lHiệusuấtnhiệtvàApsuấtbìnhquân 1 1 1 − −= k tv ε η ( ) t k a t 1 1 1 k P P η−λ −ε ε − = 2.3.3. Chu tr 2.3.3. Chu tr ì ì nh đ nh đ ẳ ẳ ng ng á á p p S Q 2 z P a c b P= Ct V= Ct T Q 1 a c b z Chu Chu tr tr ì ì nh nh đ đ ặ ặ c c trưng trưng b b ằ ằ ng ng s s ự ự c c ấ ấ p p nhi nhi ệ ệ t t Q Q 1 1 đ đ ẳ ẳ ng ng á á p p , , còn còn c c á á c c ph ph ầ ầ n n kh kh á á c c gi gi ố ố ng ng chu chu tr tr ì ì nh nh h h ỗ ỗ n n h h ợ ợ p p . . L L à à chu chu tr tr ì ì nh nh lý lý tư tư ở ở ng ng c c ủ ủ a a đ đ ộ ộ ng ng cơ cơ Diesel Diesel phun phun nhiên nhiên li li ệ ệ u u b b ằ ằ ng ng không không kh kh í í n n é é n n • Hiệusuấtnhiệtvàápsuấtbìnhquân ( ) 1k 11 1 k 1k t −ρ −ρ ε −=η − ( ) t k a t 1k 1 1 k P P η−ρ −ε ε − = 1 P P c z ==λ PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 6 2.4. Phân t 2.4. Phân t í í ch c ch c á á c chu tr c chu tr ì ì nh lý tư nh lý tư ở ở ng ng 2.4.1. Chutrình đẳngtích 1. 1. Ả Ả nh nh hư hư ở ở ng ng đ đ ế ế n n hi hi ệ ệ u u su su ấ ấ t t nhi nhi ệ ệ t t : : 1k tv 1 1 − ε −=η η η tv tv ch ch ỉ ỉ ph ph ụ ụ thu thu ộ ộ c c v v à à o o 2 2 đ đ ạ ạ i i lư lư ợ ợ ng ng t t ỷ ỷ s s ố ố n n é é n n ε ε ( ( thông thông s s ố ố k k ế ế t t c c ấ ấ u u ) ) v v à à ch ch ỉ ỉ s s ố ố n n é é n n đo đo ạ ạ n n nhi nhi ệ ệ t t K, K, t t ứ ứ c c l l à à ph ph ụ ụ thu thu ộ ộ c c v v à à o o t t ì ì nh nh ch ch ấ ấ t t c c ủ ủ a a môi môi ch ch ấ ấ t t công công t t á á c c . . Hi Hi ệ ệ u u su su ấ ấ t t nhi nhi ệ ệ t t c c ủ ủ a a chu chu tr tr ì ì nh nh không không ph ph ụ ụ thu thu ộ ộ c c v v à à o o lư lư ợ ợ ng ng nhi nhi ệ ệ t t c c ấ ấ p p v v à à o o v v à à ph ph ụ ụ t t ả ả i i c c ủ ủ a a đ đ ộ ộ ng ng cơ cơ . . v v ớ ớ i i k>1 k>1 Nên Nên n n ế ế u u ε ε c c à à ng ng tăng tăng th th ì ì η η t t c c à à ng ng l l ớ ớ n n . . T T ỉ ỉ s s ố ố n n é é n n c c à à ng ng cao cao m m á á y y c c à à ng ng it it t t ố ố n n xăng xăng . . c a V V =ε v p C C k = vv v v p C R C RC C C k += + == 1 • • V V ì ì l l à à ch ch ấ ấ t t kh kh í í nên nên R=const, R=const, à à mu mu ố ố n n k k tăng tăng th th ì ì ph ph ả ả i i gi gi ả ả m m C C v v . . Vi Vi ệ ệ c c thay thay đ đ ổ ổ i i k k th th ự ự c c t t ế ế không không l l à à m m đư đư ợ ợ c c , , tăng tăng k k ch ch ỉ ỉ còn còn c c á á ch ch l l à à tăng tăng α α • • V V ớ ớ i i nh nh ữ ữ ng ng gi gi á á tr tr ị ị c c ủ ủ a a ε ε v v à à k k đã đã cho cho th th ì ì η η t t không không thay thay đ đ ổ ổ i i t t ứ ứ c c l l à à không không ph ph ụ ụ thu thu ộ ộ c c v v à à công công c c ủ ủ a a chu chu tr tr ì ì nh nh . . • • Khi Khi tăng tăng ε ε th th ì ì á á p p su su ấ ấ t t cu cu ố ố i i qu qu á á tr tr ì ì nh nh giãn giãn n n ở ở gi gi ả ả m m v v à à v v ì ì v v ậ ậ y y nhi nhi ệ ệ t t c c ũ ũ ng ng gi gi ả ả m m . . Đi Đi ề ề u u đ đ ó ó d d ẫ ẫ n n đ đ ế ế n n l l à à m m gi gi ả ả m m lư lư ợ ợ ng ng nhi nhi ệ ệ t t truy truy ề ề n n cho cho ngu ngu ồ ồ n n l l ạ ạ nh nh t t ứ ứ c c l l à à gi gi ả ả m m m m á á t t m m ấ ấ t t 2. 2. Á Á p p su su ấ ấ t t b b ì ì nh nh quân quân P P t t : : ( )( ) ( ) 1 11 . − −− = λ ε ηε k PP t k at • • P P t t t t ỷ ỷ l l ệ ệ thu thu ậ ậ n n v v ớ ớ i i á á p p su su ấ ấ t t đ đ ầ ầ u u qu qu á á tr tr ì ì nh nh n n é é n n P P a a . P . P a a c c ó ó ả ả nh nh hư hư ở ở ng ng đ đ ế ế n n công công c c ủ ủ a a chu chu tr tr ì ì nh nh v v à à công công su su ấ ấ t t đ đ ộ ộ ng ng cơ cơ . . • • Khi Khi Q Q 1 1 =const, =const, tăng tăng ε ε th th ì ì Pt Pt tăng tăng m m ặ ặ c c d d ù ù c c ó ó gi gi ả ả m m đôi đôi ch ch ú ú t t v v ì ì t t ừ ừ (2) (2) ⇒ ⇒ - - Khi Khi ε ε tăng tăng t t h h ì ì P P t t tăng tăng nhưng nhưng tăng tăng ch ch ậ ậ m m hơn hơn so so v v ớ ớ i i η η t t . . λ (2) 1 TC Q 1k av 1 + ε =λ − • Khigiữ nguyên ε nếu λ thìP t tăng, P t tăng nhanhhơnso vớimứctăngcủaλ. •KẾT LUẬN: • Như vậytăngtỷsốnén ε làbiệnpháptốt nhất để tăng η t vàP t nhưngtỷsốnéntrong độngcơxăngvà độngcơgabịhanchế do hiệntượngcháysớmvàkíchnổ ε xăng = 7 ÷ 12; ε ga = 7 ÷ 12 ; ε dầuhoả = 4,5 ÷ 5,2 Thựctế: • - Đốtnhiều nhiênliệuxăngtứcλtăngthìP t tăng. • -P a tăngthìP t tăngnghĩalà điềukhiểnbộ ch ế ho à kh í cho ph ù h ợ p . PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 7 2.4.2. 2.4.2. Chu Chu tr tr ì ì nh nh đ đ ẳ ẳ ng ng á á p p : : ü ü T T ừ ừ công công th th ứ ứ c c (b) (b) ta ta th th ấ ấ y y r r ằ ằ ng ng η η t t không không nh nh ữ ữ ng ng ph ph ụ ụ thu thu ộ ộ c c v v à à t t ỷ ỷ s s ố ố n n é é n n ε ε v v à à ch ch ỉ ỉ s s ố ố k k m m à à còn còn ph ph ụ ụ thu thu ộ ộ c c v v à à o o t t ỷ ỷ s s ố ố gi gi ả ả n n n n ở ở s s ớ ớ m m ρ ρ . . Ả Ả nh nh hư hư ở ở ng ng c c ủ ủ a a ε ε , k , k đ đ ế ế n n η η t t gi gi ố ố ng ng như như trong trong chu chu tr tr ì ì nh nh đ đ ẳ ẳ ng ng t t í í ch ch . . Còn Còn ả ả nh nh hư hư ở ở ng ng c c ủ ủ a a ρ ρ th th ì ì khi khi ρ ρ tăng tăng , , η η t t gi gi ả ả m m , , ρ ρ c c ó ó quan quan h h ệ ệ tr tr ự ự c c ti ti ế ế p p t t ớ ớ i i s s ố ố nhiên nhiên li li ệ ệ u u c c ấ ấ p p v v à à o o Q Q 1 1 , , t t ứ ứ c c l l à à c c ó ó quan quan h h ệ ệ tr tr ự ự c c ti ti ế ế p p t t ớ ớ i i tr tr ị ị s s ố ố công công c c ủ ủ a a chu chu tr tr ì ì nh nh , , cho cho nên nên công công c c ủ ủ a a chu chu tr tr ì ì nh nh c c ó ó quan quan h h ệ ệ t t ớ ớ i i η η t t . . Công Công c c ủ ủ a a chu chu tr tr ì ì nh nh tăng tăng lên lên ( ( t t ứ ứ c c ρ ρ tăng tăng ) ) th th ì ì η η t t gi gi ả ả m m . . η η t t c c ự ự c c đ đ ạ ạ i i khi khi m m à à s s ố ố nhiên nhiên li li ệ ệ u u Q Q 1 1 c c ấ ấ p p trên trên ph ph ầ ầ n n cz cz nh nh ỏ ỏ nh nh ấ ấ t t . . - - Trên Trên th th ự ự c c t t ế ế hi hi ệ ệ u u su su ấ ấ t t nhi nhi ệ ệ t t c c ủ ủ a a đ đ ộ ộ ng ng cơ cơ c c ự ự c c đ đ ạ ạ i i khi khi đ đ ộ ộ ng ng cơ cơ ấ ấ y y l l à à m m vi vi ệ ệ c c không không t t ả ả i i t t ứ ứ c c l l à à s s ự ự chuy chuy ể ể n n bi bi ế ế n n nhi nhi ệ ệ t t th th à à nh nh công công xãy xãy ra ra kinh kinh t t ế ế nh nh ấ ấ t t . . - - Ả Ả nh nh hư hư ở ở ng ng đ đ ế ế n n P P t t tương tương t t ự ự như như chu chu tr tr ì ì nh nh đ đ ẳ ẳ ng ng t t í í ch ch . . 2.4.3. 2.4.3. Chu Chu tr tr ì ì nh nh h h ỗ ỗ n n h h ợ ợ p p : : 1. Ảnhhưởng đến η t : NhiệtlượngQ 1 đưavào đượcphân bố trên2 phần đẳngtíchvà đẳngáp. NếuQ 1 =const thìtuỳ theosựphânbố trênmà λ và ρ cónhữnggíatrị khác nhau. Ta có: : Q 1 = Q’ 1 + Q’’ 1 = const =const ( ) [ ] 11 1 1 −+−= − ρλλε kTCQ k av Khi Khi cho cho ε ε , , k,T k,T a a ,mC ,mC v v không không đ đ ổ ổ i i th th ì ì : : Cho Cho nh nh ữ ữ ng ng g g í í a a tr tr ị ị λ λ kh kh á á c c nhau nhau suy suy ra ra ρ ρ tương tương ứ ứ ng ng v v à à ngư ngư ợ ợ c c l l ạ ạ i i . . ( ) [ ] constA TC Q 1k1 av 1 1k ===ε−ρλ+−λ − ( ) [ ] A 1 1k1 1 1 1k 1k k t − − λρ −= −ρλ+−λε −λρ −=η ( ) λ ρ λρ+ρ= λ λρ − d d k d d 1kk k Đ Đ ặ ặ t t ta ta c c ó ó Thay Thay v v à à o o trên trên ta ta đư đư ợ ợ c c ( ) constkB =−+−= 11 ρλλ ( ) 01 =+−+= ρλλρλ dkdkddB ( ) [ ] 1k1 d d k −ρ+−= λ ρ λ λ ρ λ d d k ( ) ( ) [ ] 1k1 d d 1kk k −ρ+ρ+ρ= λ λρ − PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 8 KhiQ 1 =const, nếutăng λ thìdo k>1 và ρ≥ 1 nên ρ k -1 > 0, ρ -1 ≥ 0, 1-k < 0, nghĩalàvi phân theo λ thìbaogiờ cũngâm. à trong điềukiện Q 1 =const nếutatăng λ thì ρ giảmvàλ ρ k cũng giảm, suyra giảm, do vậy η t tăng. Khi λ max thì ρ=1 tăngcấpnhiệt đẳngtíchthì hiệusuấtlớn, η tmin khi ρ max , λ=1 ( ) ( )( ) ( )( ) 1111 11 −−−=−−= −− kk d d kk k ρρρρ λ λρ A 1 k −λρ 2. 2. Á Á p p su su ấ ấ t t b b ì ì nh nh quân quân P P t t : : ( ) ( ) ( ) ( ) [ ] t a k t 1k1 1k P 1 P η−ρλ+−λ −−ε ε = • • Khi Khi η η t t tăng tăng th th ì ì P P t t tăng tăng . . - Khi Khi ρ ρ =const, =const, tăng tăng λ λ th th ì ì P P t t tăng tăng - - N N ế ế u u ρ ρ ≠ ≠ const, const, m m à à λ λ = const = const n n ế ế u u tăng tăng ρ ρ th th ì ì á á p p su su ấ ấ t t b b ì ì nh nh quân quân P P t t s s ẽ ẽ tăng tăng . . - - Tăng Tăng Q Q 1 1 ngh ngh ĩ ĩ a a l l à à tăng tăng B, B, tăng tăng P P a a th th ì ì P P t t s s ẽ ẽ tăng tăng . . Tăng Tăng Q Q 1 1 c c ũ ũ ng ng c c ó ó ngh ngh ĩ ĩ a a l l à à l l à à m m ch ch á á y y h h ế ế t t nhiên nhiên li li ệ ệ u u , , c c ầ ầ n n đưa đưa nhi nhi ề ề u u không không kh kh í í v v à à o o 2.5. So 2.5. So s s á á nh nh c c á á c c lo lo ạ ạ i i chu chu tr tr ì ì nh nh : : 2.5.1. Cùng ε, Q 1 : Tr Tr ạ ạ ng ng th th á á i i ở ở đi đi ể ể m m a a c c ủ ủ a a chu chu tr tr ì ì nh nh như như sau sau • • V V ớ ớ i i chu chu tr tr ì ì nh nh đ đ ẳ ẳ ng ng t t í í ch ch V=const V=const Tdsdq T dq ds =⇒= 12a 2 1 2 1 12 FTdsdqQ === ∫∫ • • ac : ac : n n é é n n đo đo ạ ạ n n nhi nhi ệ ệ t t • • Cz Cz v v : : c c ấ ấ p p nhi nhi ệ ệ t t đ đ ẳ ẳ ng ng t t í í ch ch Q Q 1 1 =F =F 1czv2v 1czv2v • • z z v v b b v v : : gi gi ả ả n n n n ở ở đo đo ạ ạ n n nhi nhi ệ ệ t t Q=0 Q=0 • • b b v v a a : : Nhã Nhã nhi nhi ệ ệ t t đ đ ẳ ẳ ng ng t t í í ch ch Q Q 2v 2v =F =F 1abv2v 1abv2v • • Đ Đ ố ố i i v v ớ ớ i i chu chu tr tr ì ì nh nh đ đ ẳ ẳ ng ng á á p p P=const P=const • Đi Đi ể ể m m a a v v à à c c tr tr ù ù ng ng nhau nhau v v ớ ớ i i c c ù ù ng ng ε ε • • Đư Đư ờ ờ ng ng c c ấ ấ p p nhi nhi ệ ệ t t đ đ ẳ ẳ ng ng á á p p tho tho ả ả i i hơn hơn đư đư ờ ờ ng ng c c ấ ấ p p nhi nhi ệ ệ t t đ đ ẳ ẳ ng ng t t í í ch ch m m à à Q Q 1 1 như như nhau nhau bu bu ộ ộ c c đi đi ể ể m m z z p p n n ằ ằ m m ngo ngo à à i i z z v v b b v v đ đ ể ể • • Q Q 1 1 =F =F 1czv2v 1czv2v + F + F 1czp2p 1czp2p • • Nhi Nhi ệ ệ t t lư lư ợ ợ ng ng nh nh ả ả cho cho ngu ngu ồ ồ n n l l ạ ạ nh nh c c ủ ủ a a chu chu tr tr ì ì nh nh đ đ ẳ ẳ ng ng á á p p Q Q 2p 2p =F =F 1abp2p 1abp2p • • Ta Ta th th ấ ấ y y Q Q 2p 2p >Q >Q 2v 2v : Q : Q 2p 2p =Q =Q 2v 2v +F +F 2vbvbp2p 2vbvbp2p • • ⇒ ⇒ η η tp tp < < η η tv tv • • Đ Đ ố ố i i v v ớ ớ i i chu chu tr tr ì ì nh nh c c ấ ấ p p nhi nhi ệ ệ t t h h ỗ ỗ n n h h ợ ợ p p -Điểma,ctrùngnhautừc theoczv đếnz’ đisong songvớicz p thoả mãnQ 1 =F 1acz’z2 , đườngz 2 gặpab p tại: -So sánhF 1abv2v <F 1ab2 <F 1abp2p nênQ 2v < Q 2vp < Q 2p ⇒ η tv > η t > η tp 2z'cz1 2ab1 1 2 1 21 t F F 1 Q Q 1 Q QQ −=−= − =η PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 9 2.5.2. 2.5.2. C C ù ù ng ng Q Q 1 1 , , P P z z - Trênquan điểmthựctếphảitiếnhànhso sánh cácchutrìnhtrong điềukiệncùngmộttrị số về ápsuấtcựcđạiP z = P c λ vàcùngmộtlượngnhiệt đưavàoQ 1 . - Đẳngtích: ac v z v b v - Đẳngáp: ac p z p b p . - Hỗnhợp: acz'zb. - Q 1p = F 1cpzp2p - Q 1v = F 1cvzv2v - Q 2p = F 1cvzv2v - Q 2v = F 1abv2v - Ta thấy Q 2p < Q 2vp < Q 2v Nên Nên η η tp tp > > η η tvp tvp > > η η tv tv Do Do đ đ ó ó ở ở c c ù ù ng ng m m ộ ộ t t tr tr ị ị s s ố ố á á p p su su ấ ấ t t c c ự ự c c đ đ ạ ạ i i P P z z như như nhau nhau nhưng nhưng v v ớ ớ i i t t ỷ ỷ s s ố ố n n é é n n ε ε kh kh á á c c nhau nhau , , chu chu tr tr ì ì nh nh đ đ ẳ ẳ ng ng á á p p kinh kinh t t ế ế hơn hơn so so v v ớ ớ i i chu chu tr tr ì ì nh nh đ đ ẳ ẳ ng ng t t í í ch ch c c ó ó t t ỷ ỷ s s ố ố n n é é n n nh nh ỏ ỏ . . Chu Chu tr tr ì ì nh nh h h ỗ ỗ n n h h ợ ợ p p c c ó ó tr tr ị ị s s ố ố trung trung gian gian do do c c á á c c λ λ v v à à ρ ρ quy quy ế ế t t đ đ ị ị nh nh Trong Trong th th ự ự c c t t ế ế đ đ ộ ộ ng ng cơ cơ Diesel Diesel hi hi ệ ệ u u su su ấ ấ t t cao cao hơn hơn đ đ ộ ộ ng ng cơ cơ xăng xăng m m ặ ặ c c d d ù ù n n ó ó l l à à m m vi vi ệ ệ c c v v ớ ớ i i chu chu tr tr ì ì nh nh í í t t kinh kinh t t ế ế hơn hơn v v ì ì t t ỷ ỷ s s ố ố n n é é n n c c ủ ủ a a n n ó ó l l ớ ớ n n hơn hơn r r ấ ấ t t nhi nhi ề ề u u so so v v ớ ớ i i đ đ ộ ộ ng ng cơ cơ xăng xăng . . a C 1 C 2 C 3 Z 3 Z 2 Z 1 b 3 b 2 b 1 P V a b 1 b 2 b 3 z 1 z 2 z 3 c 1 c 2 c 3 T S PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com . làm việc của động cơ. N N ộ ộ i i dung dung 1.Những kiến thức cơ bản quan trọng của nhiệt kỹ thuật dùng trong nguyên lý động cơ 2.Khái niệm. 3.Các chu trình lý tưởng của động cơ đốt trong. 4.Phân. CHƯƠNG 2 2 CHU TRÌNH LÝ TƯ CHU TRÌNH LÝ TƯ Ở Ở NG C NG C Ủ Ủ A A Đ Đ Ộ Ộ NG CƠ Đ NG CƠ Đ Ố Ố T TRONG T TRONG ü2.1. Nhữngkiếnthứccơbản quantrọngcủanhiệtkỹthhuật dùngtrongnguyênlý độngcơ ü2.2 công của chu trình. P t = h t V L Nm/m 3 hay N/m 2 2.2.3. 2.2.3. C C á á c c chu chu tr tr ì ì nh nh lý lý tư tư ở ở ng ng : : üChutrìnhhỗnhợp. üChutrình đẳngtích. üChutrình đẳngáp • Chutrìnhhỗnhợp(Sabathes) S Q 1 ” Q 2 a b c z y P V a b c z y V=Ct V=Ct T Chutrìnhhỗnhợplàchutrìnhlýtưởngcủa độngcơDiesel,