* Các quá trình trong chu trình:
1-2: Quá trình nén đoạn nhiệt: s = const, q = 0, v giảm → Tỉ lệ nén ε = v1/v2. 2-3': Quá trình cấp nhiệt đẳng tích: s tăng, v = const, nhiệt cấp qv → Tỉ lệ tăng áp: λ = P3/P2 và Độ dãn nở sớm ρ = 1 (vì v = const)
2-3": Quá trình cấp nhiệt đẳng áp: s tăng, P = const, nhiệt cấp qp → Tỉ lệ tăng áp: λ = 1 (vì P3" = P2).
2-3'-3": Quá trình cấp nhiệt hỗn hợp: s tăng, q1 = qv + qp.
3-4: Quá trình dãn nở đoạn nhiệt: s = const, v tăng → Độ dãn nở sớm ρ = v3"/v2 = v3"/v3'.
4-1: Quá trình nhả nhiệt đẳng tích: s giảm, v = const. * Tìm hiệu suất nhiệt của chu trình:
| | | | (*)
a- Tìm hiệu suất nhiệt cho chu trình động cơ đốt trong cấp nhiệt hỗn hợp:
- Nhiệt cấp: q1 = qv + qp = Cv.(T3' – T2) + Cp.(T3" – T3') với Cp = k.Cv suy ra: q1 = Cv.(T3' – T2 + k.T3" – k.T3') = Cv.[k.T3" – T2 + (1-k).T3'] - Nhiệt nhả: q2 = Cv.(T4 – T1)
50 Thay q1 và q2 vào phương trình (*) ta được hiệu suất của chu trình là:
| |
* Yêu cầu: cần tìm η theo T1, k, λ, ε, ρ. Các xác định như sau: Xét các quá trình:
1-2 là quá trình đoạn nhiệt nên: ( )
2-3' là quá trình đẳng tích nên: 3'-3" là quá trình đẳng áp nên:
3"-4 là quá trình đoạn nhiệt nên:
( ) ( ) ( ) Mà v3' = v2; v4 = v1 nên Vậy : ( ) ( ) ( ) ( )
Thay các giá trị T2, T3', T3", T4 vừa tính được theo T1, k, λ, ε, ρ ta được hiệu suất của chu trình η tính theo T1, k, λ, ε, ρ như sau:
Trên đây là hiệu suất nhiệt của chu trình cấp nhiệt hỗn hợp trong động cơ đốt trong – một chu trình phổ biến hiện nay dùng cho động cơ diezeen cháy hỗn hợp: phun nhiên liệu bằng vòi phun kết hợp bơm cao áp.
b- Tìm hiệu suất nhiệt cho chu trình động cơ đốt trong cấp nhiệt đẳng tích:
Do v = const nên độ dãn nở sớm:
51 Thay ρ = 1 này vào phương trình tính hiệu suất nhiệt của chu trình cấp nhiệt hỗn hợp ở trên, ta được hiệu suất nhiệt của chu trình cấp nhiệt đẳng tích là:
Đây cũng là hiệu suất nhiệt của chu trình cấp nhiệt trong động cơ xăng.
c- Tìm hiệu suất nhiệt cho chu trình động cơ đốt trong cấp nhiệt đẳng áp:
Do P = const nên tỉ lệ tăng áp:
Thay λ = 1 này vào phương trình tính hiệu suất nhiệt của chu trình cấp nhiệt hỗn hợp ở trên, ta được hiệu suất nhiệt của chu trình cấp nhiệt đẳng áp là:
Đây cũng là hiệu suất nhiệt của chu trình cấp nhiệt trong động cơ diezen phun nhiên liệu bằng khí nén.