16 Двигатели внутреннего сгорания
16.21 Рассчитать цикл ДВС с изобарным подводом теплоты (цикл Дизеля), если начальные параметры рабочего тела р1 = 0,1 МПа, t1 = 0 ºС, степень сжатия ε = 15, а отведённое количество теплоты |q2| = 400 кДж/кг. Определить параметры в характерных точках цикла, подведённое количество теплоты, работу и термический к.п.д. цикла, а также термический к.п.д. цикла Карно в том же интервале температур. Изобразить цикл в координатах и . Рабочее тело — воздух.
16.22 (Вариант 68) В идеальном цикле поршневого двигателя внутреннего сгорания с подводом теплоты при постоянном объеме рабочее тело массой в 1 кг проходит последовательно следующие процессы:
1-2 — адиабатное сжатие, 2-3 — изохорный процесс с подводом теплоты q1 от теплоотдатчика, 3-4 — адиабатное расширение и 4-1 — изохорный процесс с отводом теплоты q2 в теплоприемник.
Определить для данного цикла давление р (МПа), удельный объем υ (м³/кг) и температуру Т (К) рабочего тела в характерных точках цикла 1, 2, 3, 4, количество подведенной q1 и отведенной q2 теплоты (кДж/кг), полезную работу l0 и термический КПД цикла ηt, если известны давление р1=0,1 МПа и температура Т1, степень сжатия ε1=υ1/υ2 и степень повышения давления λ=р3/p2.
Цикл изобразить в рυ и Ts диаграммах и показать площади, изображающие q1, q2, l0.
Рабочее тело — воздух, для которого газовая постоянная R=287 Дж/(кг·К), теплоемкость принять постоянной сυ=0,716 кДж/(кг·К), показатель адиабаты k=1,4.
Величину ε выбрать из табл.4 по последней цифре шифра, а величины T1 и λ — из табл.5 по предпоследней цифре шифра.
Таблица 3
| ε | Т1, К | λ |
| 7,6 | 325 | 3,8 |
16.23 (Вариант 3) Определить параметры рабочего тела в характерных точках идеального цикла поршневого двигателя внутреннего сгорания с изохорно — изобарным подводом теплоты (смешанный цикл), если известны давление р и температура t рабочего тела в начале сжатия. Степень сжатия ε, степень повышения давления λ, степень предварительного расширения ρ заданы. Определить работу, получаемую от цикла, его термический КПД и изменение энтропии отдельных процессов цикла. За рабочее тело принять воздух, считая теплоемкость его в расчетном интервале температур постоянной. Построить на «миллиметровке» в масштабе этот цикл в координатах рυ и Ts. Дать к полученным диаграммам соответствующие пояснения. Данные для расчетов взять из таблицы 1.
Таблица 1 — Данные для расчета
| р1, МПа | t1, ºC | ε | λ | ρ |
| 0,1 | 20 | 15 | 2,5 | 1,9 |
16.24 Определить угловую скорость вращения коленчатого вала и степень сжатия шестицилиндрового четырехтактного карбюраторного двигателя, если эффективная мощность Ne = 66 кВт, среднее эффективное давление ре = 6,5·105 Па, частота вращения коленчатого вала n = 60 об/с и полный объем цилиндра Vа = 6,63·10-4 м³.
Ответ: ω = 377 рад/с; ε = 6,7.
Все задачи из: Панкратов Г.П. Сборник задач по теплотехнике Москва 1986
16.25 Поршневой двигатель внутреннего сгорания работает по идеальному циклу с подводом q1 теплоты при постоянном давлении. Определить основные параметры рабочего тела в переходных точках цикла, его термический КПД и полезную работу, если начальное абсолютное давление 0,1 МПа, начальная температура 80 ºС и степень сжатия ε. Теплоемкость воздуха считать не зависящей от температуры. Рабочее тело 1 кг сухого воздуха. Изобразить цикл в р-υ и T-s — координатах.
Таблица 1 – Числовые данные к задачам контрольной работы №1
| Предпоследняя цифра шифра | q1, кДж/кг | ε |
| 1 | 1000 | 12 |
Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.
ВУЗ: МИИТ
16.26 Определить количество теплоты, введенной в восьмицилиндровый четырехтактный карбюраторный двигатель, если среднее индикаторное давление pi = 9,6·105 Па, диаметр цилиндра D = 0,1 м, ход поршня S = 0,09 м, средняя скорость поршня сm = 12,0 м/c, механический к.п.д. ηм = 0,8, низшая теплота сгорания топлива Qрн = 44400 кДж/кг и удельный эффективный расход топлива bе = 0,31 кг/(кВт·ч).
Ответ: Q = 555 кДж/с.
Все задачи из: Панкратов Г.П. Сборник задач по теплотехнике Москва 1986
16.27 Поршневой двигатель внутреннего сгорания работает по идеальному циклу с подводом q1 теплоты при постоянном давлении. Определить основные параметры рабочего тела в переходных точках цикла, его термический КПД и полезную работу, если начальное абсолютное давление 0,1 МПа, начальная температура 80ºС и степень сжатия ε. Теплоемкость воздуха считать не зависящей от температуры. Рабочее тело 1 сухого воздуха. Изобразить цикл в рυ и Ts — координатах.
Таблица 1 – Числовые данные к задачам 2.1. Термодинамика
| Предпоследняя цифра учебного шифра | q1, кДж/кг | ε |
| 1 | 1000 | 12 |
Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.
ВУЗ: ТОГУ
Все задачи из: Гидравлика и теплотехника ТОГУ Хабаровск 2020
16.28 В цикле Отто рабочему телу сообщается энергия в форме теплоты 250 кДж/кг. Температура начала процесса сжатия t1 = 27ºС, давление р1 = 0,1МПа, степень сжатия ε =10. Рабочее тело – воздух. Молярная массовая теплоемкость воздуха μср = 35,3 кДж/(кмоль К), а молярная масса 28,97 кг/моль.
Общее условие для расчета циклов ДВС
Определить параметры р (давление, бар), V (объём, м³/кг), Т (температура, К), t (температура, ºС) во всех характерных точках заданного цикла, во всех процессах цикла определить приведенные к 1 кг параметры q (теплота, кДж/кг); ΔU (изменение внутренней энергии, кДж/кг); Δh (изменение энтальпии, кДж/кг); l (работа, кДж/кг); ΔS (изменение энтропии, кДж/кг·К). Построить графики цикла в р-V координатах и в Т-S координатах. Определить параметры цикла: термический КПД ηt, работу за цикл lц (кДж/кг), среднее индикаторное давление цикла рt (бар).
ВУЗ: МАДИ
Все задачи из: Еремин В.И. Термодинамика и теплопередача МАДИ 2017
16.29 Для цикла поршневого двигателя внутреннего сгорания с подводом теплоты при постоянном объеме определить количество подведенной теплоты, полезную работу и термический к.п.д. цикла, если количество отведенной теплоты равно 125 кДж/кг, температура в конце сжатия 450 ºС, а температура в конце расширения 200 ºС. Рабочее тело — воздух. Теплоемкость принять постоянной.
Изобразить цикл в р-υ и T-s — диаграммах.
16.30 Построить график зависимости термического к.п.д. от степени сжатия для цикла поршневого двигателя внутреннего сгорания с подводом теплоты при υ=const для значений ε от 2 до 10 при k=1,37.
Все задачи из: Рабинович О.М. Сборник задач по технической термодинамике
