Вопрос 76. Схема, рабочий процесс, и цикл воздушной холодильной машины

Схема и цикл

Компрессор 1, приводимый электродвигателем 2, сжимает воздух до р₂, Т₂ и вытесняет его в охладитель 3, где он теряет теплоту q₁. Охлажденный воздух с р₂и Т₃ поступает в газовую турбину 4. Её здесь называют детандером. В детандере теплота воздуха превращается в работу, и его параметры снижаются до р₁, Т₄(ниже нуля по Цельсию).

Холодный воздух поступает в охлаждающую батарею 6 холодильной камеры 7. В батарее холодный воздух при постоянном давлении р₁ отбирает теплоту q₂ у воздуха холодильной камеры и подогретым до Т₁ опять всасывается в компрессор 1.

Эти же процессы составляют цикл воздушной холодильной установки, где 1–2 – адиабатное сжатие в компрессоре; 2–3 – изобарное охлаждение сжатого воздуха в охладителе; 3–4 – адиабатное расширение воздуха в детандере; 4–1 – изобарный нагрев холодного воздуха в батарее и его расширение от этого нагрева от v₄ до v₁. Холодильный коэффициент воздушной установки

ε = Т₁/(Т₂–Т₁).
___________________________________________________________

Рабочий цикл четырёхтактного дизеля

Рассмотрим, что происходит в одном из цилиндров работающего дизеля.

Впуск (первый такт). Поршень перемещается вниз и, действуя подобно насосу, создает разрежение в цилиндре. Через открытый впускной клапан цилиндр заполняется чистым воздухом под влиянием разности давлений. Выпускной клапан закрыт. В конце такта закрывается и впускной клапан.

В конце такта впуска давление в цилиндре в среднем составляет 0,08... 0,095 МПа, а температура 30...50°С.

Сжатие (второй такт). Поршень, продолжая движение, перемещается вверх. Поскольку оба клапана закрыты, поршень сжимает воздух. Температура воздуха при сжатии повышается. Благодаря высокой степени сжатия давление в цилиндре повышается до 4 МПа, а воздух нагревается до температуры 600°С. В конце такта сжатия через форсунку в цилиндр впрыскивается порция дизельного топлива в мелкораспыленном состоянии.

Рабочий ход или расширение (третий такт). Мелкие частицы топлива, соприкасаясь с нагретым сжатым воздухом, самовоспламеняются. Впрыскивание топлива через форсунку и горение его продолжаются некоторое время после того, как поршень пройдет в.м.т. Благодаря задержке самовоспламенения топливо в основном сгорает во время этого такта. Оба клапана при рабочем ходе закрыты. Температура газов при сгорании достигает 2000°С, давление повышается до 8 МПа. Под большим давлением расширяющихся газов поршень перемещается вниз и передает воспринимаемое им усилие через шатун на коленчатый вал, заставляя его вращаться.

Выпуск (четвертый такт). Поршень перемещается вверх, а выпускной клапан открывается. Отработавшие газы сначала под действием избыточного давления, а затем поршня удаляются из цилиндра. После перехода поршнем в.м.т. выпускной клапан закрывается, а впускной открывается; рабочий цикл повторяется.

Дизели по сравнению с карбюраторными двигателями более экономичны. Вследствие высокой степени сжатия в них расходуется на 25% меньше топлива (на единицу произведенной работы). Дизели работают на тяжелых сортах топлива, которое менее опасно в пожарном отношении. Однако им свойственны и некоторые недостатки: они более массивны, поскольку высокое давление газов в цилиндре требует увеличения прочности деталей; у них больше жесткость и шумность работы; их труднее пускать, особенно в зимнее время.

Графическое изображение отдельных участков индикаторной диаграммы для дизеля без наддува и соответствующие положения поршня в цилиндре

Двухтактный дизель

Рабочий процесс в двухтактном дизеле в основном протекает так же как и в двухтактном карбюраторном двигателе, и отличается только тем что продувка цилиндра производится чистым воздухом. По окончании ее оставшийся в цилиндре воздух сжимается. В конце сжатия через форсунку впрыскивается топливо в камеру сгорания и воспламеняется.Схема двухтактного дизеля с кривошипно-камерной продувкой показана на рисунке 14, а, а индикаторная диаграмма — на рисунке 14, 6.
Рабочий процесс в двухтактном дизеле протекает следующим образом.
Первый такт. При движении поршня вверх от н. м. т. к в. м. т. вначале происходит окончание продувки, а затем окончание выпуска. На индикаторной диаграмме продувка изображена линией b"— a" а выпуск — а" — а.
После закрытия выпускного окна поршнем в цилиндре происходит сжатие воздуха. Линия сжатия на индикаторной диаграмме изображена кривой а—с. В это время под поршнем в кривошипной камере создается разрежение, под действием которого автоматический клапан открывается, и в кривошипную камеру засасывается чистый воздух. В начале движения поршня вниз, вследствие уменьшения объема под поршнем, давление воздуха в кривошипной камере повышается, и клапан закрывается.
Второй такт. Поршень движется от в. м. т. к н. м. т. Впрыск и горение топлива начинаются перед концом сжатия и заканчиваются после того, как поршень пройдет в. м. т. По окончании горения происходит расширение. Протекание процесса расширения на индикаторной диаграмме изображено кривой r-b.
Остальные процессы, выпуск и продувка протекают так же, как и в карбюраторном двухтактном двигателе.

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: