nhiệt không hoàn toàn
1-2-3-4-1. Chu trình Stirling lý tưởng;
1’-2’-3’-4’-1’. Chu trình có kể đến ảnh
hưởng do quá trình hoàn nhiệt không hoàn toàn.
vùng gạch chéo (3-4-4’-3’-3). Như vậy quá trình hoàn nhiệt không hoàn toàn làm cho công của chu trình thực giảm đi, điều đó khẳng định hiệu suất và công suất của động
cơ thực giảm đi.
3) Ảnh hưởng do có sự rò lọt môi chất công tác:
Trong động cơ thực, do tồn tại khe
hở giữa các chi tiết chuyển động tương đối
với nhau, đặc biệt là khe hở giữa các cặp
xylanh-piston nén và giãn nở, từ đó không thể tránh khỏi hiện tượng rò lọt MCCT từ
bên trong xylanh động cơ ra bên ngoài hoặc xuống các te của động cơ. Ảnh hưởng
do rò lọt MCCT đến quá trình hoạt động
của động cơ được biểu diễn trên H. 2.8. Trong quá trình nén (1-2), piston nén chuyển động dần đến ĐCT, thể tích
công tác của xylanh giảm dần, áp suất
MCCT tăng dần. Khi áp suất MCCT tăng, hiện tượng rò lọt MCCT giữa piston - xylanh - xéc măng cũng tăng…, làm cho áp
suất cuối quá trình nén thực tế nhỏ hơn áp suất nén trong điều kiện lý thuyết (điểm 2’
thấp dưới điểm 2). Do áp suất đầu quá trình sấy nóng đẳng tích nhỏ làm cho áp suất
cuối quá trình sấy nóng cũng nhỏ (điểm 3’ thấp dưới điểm 3). Trong quá trình giãn nở, đường giãn nở thực (3’-4’) luôn nằm dưới đường giãn nở lý thuyết (3-4), vì có sự rò lọt
nên cuối quá trình giãn nở thực điểm 4’ cách xa (thấp hơn) điểm 4.
Tuy công nén trong quá trình nén thực nhỏ hơn công nén trong điều kiện lý
thuyết không có rò lọt MCCT tương ứng với diện tích hình (1-2’-2-1), nhưng công giãn nở trong quá trình giãn nở thực cũng nhỏ hơn công giãn nở trong điều kiện lý
thuyết ứng với diện tích hình (3-4-4’-3’-3). So sánh hai diện tích này, công mất đi ở
quá trình giãn nở thực lớn hơn công giảm nhỏ trong quá trình nén thực, diện tích hình (3-4-4’-3’-3) lớn hơn diện tích hình (1-2’-2-1). Điều này khẳng định sự ảnh hưởng của
hiện tượng rò lọt MCCT làm giảm công của chu trình thực, dẫn đến giảm hiệu suất và công suất của động cơ.
4 4’ 1 3 3’ 2 2’ p V H. 2.8. Ảnh hưởng do có sự rò lọt môi chất công tác
1-2-3-4-1. Chu trình Stirling lý tưởng;
1-2’-3’-4’-1. Chu trình có kể đến ảnh
hưởng do quá trình rò lọt môi chất
4) Ảnh hưởng do tồn tại không gian chết:
Trong thực tế, động cơ Stirling luôn tồn tại không gian chết nối thông từ không
gian buồng nén với không gian buồng giãn nở. Mặt khác, khi piston đến ĐCT, khoảng
cách giữa đỉnh piston với nắp xilanh (δ)
không hoàn toàn bằng không, tức là luôn tồn tại một khoảng cách (δ > 0) để tránh sự va đập giữa đỉnh piston với nắp xylanh khi piston đến ĐCT (kể cả không gian buồng
nén và không gian buồng giãn nở), điều này cũng có nghĩa là luôn tồn tại một thể tích
chết (không gian chết) không có tác dụng
trong quá trình động cơ hoạt động. Ngược
lại nó còn gây ra ảnh hưởng không tốt đến
quá trình hoạt động của động cơ.
Ảnh hưởng do tồn tại không gian chết đến chu trình thực của động cơ được biểu
diễn trên H. 2.9. Đối với không gian chết trong buồng nén, nó làm giảm tỷ số nén, vì thế mà áp suất cuối quá trình nén thực nhỏ hơn so với điều kiện lý thuyết (điểm 2’ thấp
dưới điểm 2). Quá trình ảnh hưởng tiếp theo cũng gần giống như ảnh hưởng của hiện
tượng rò lọt khí công tác vừa phân tích ở trên. Do áp suất đầu quá trình sấy nóng đẳng
tích nhỏ, làm cho áp suất cuối quá trình sấy nóng cũng nhỏ (điểm 3’ thấp dưới điểm 3).
Trong quá trình giãn nở, đường giãn nở thực (3’-4’) luôn nằm dưới đường giãn nở lý
thuyết (3-4).
Mặt khác, không gian chết trong buồng giãn nở cũng ảnh hưởng không tốt đến
quá trình giãn nở và quá trình đẩy MCCT trở về thể tích không gian của buồng nén.
Tổng hợp sự ảnh hưởng của hai không gian chết, chúng ta cũng thấy công mất đi ở quá
trình giãn nở thực lớn hơn công giảm nhỏ trong quá trình nén thực, diện tích hình (3-4- 4’-3’-3) lớn hơn diện tích hình (1-2’-2-1). Điều này khẳng định ảnh hưởng do tồn tại
không gian chết trong động cơ làm giảm công của chu trình thực, dẫn đến giảm hiệu
suất và công suất của động cơ.
Ba đồ thị p-V được vẽ trên H. 2.10, một cho buồng nén, một cho buồng giãn nở
4 4’ 1 3 3’ 2 2’ p V H. 2.9. Ảnh hưởng do tồn tại không gian chết
1-2-3-4-1. Chu trình Stirling lý tưởng;
1-2’-3’-4’-1. Chu trình có kể đến ảnh
hưởng do tồn tại không gian chết bên trong động cơ.
và đồ thị còn lại cho toàn bộ thể tích kín, trong đó bao gồm cả thể tích chết.