Ciclurile termodinamice ale motoarelor cu piston

Transformarea energiei termice in energie mecanica in motorul cu ardere interna este un proces deosebit de complex si desfasurarea sa in conditii reale este insotita de pierderi de energie care sunt luate in considerare de al doilea principiu al termodinamicii.

Pentru evaluarea eficientei fiecarui proces si pentru totalitatea evolutiilor in cazul motorului real, care functioneaza ca principiu dupa un anumit ciclu, este necesar sa se releve posibilitatile maxime de utilizare a caldurii caracteristice pentru ciclul termodinamic, in care cedarea caldurii catre sursa rece este obligatorie si constituie unicul tip de pierderi.

Raportand randamentul ciclului real, se poate stabili gradul de perfectiune la care se desfasoara procesele din motor si se pot evidentia caile ridicarii economicitatii motorului.

La analiza ciclurilor termodinamice trebuie sa se aiba in vedere urmatoarele ipoteze admise in cazul ciclurilor ideale, ipoteze ce nu mai sunt satisfacute in cazul ciclurilor reale:
- la ciclurile ideale se considera ca in cilindru se gaseste o cantitate constanta a mediului de lucru, care nu se schimba de la o evolutie la alta si care parcurge intregul ciclu. In cazul ciclului real se evacueaza din cilindru gazele arse de la ciclu precedent si se introduce in cilindru incarcatura proaspata pentru o noua evolutie. Realizarea procesului de schimb de gaze este insotita de pierderi de energie care nu sunt luate in considerare in cazul ciclului teoretic.
- aportul de caldura se considera realizat in cazul ciclurilor ideale la un anumit moment sau in conditii de stare a mediului, caracteristice ciclului dat. La realizarea ciclurilor reale aportul de caldura se datoreaza arderii amestecului de combustibil, un proces complex ce se desfasoara intr-un anumit timp, fiind insotit totdeauna de pierderi suplimentare de energie.
- caldurile specifice ale mediului de lucru sunt considerate constante in cazul ciclurilor ideale si se admite ca acestea nu depind de temperatura si presiune. In cazul ciclurilor reale caldurile specifice ale gazelor variaza in functie de temperatura si presiune si au valori diferite in functie de compozitia gazelor la care se ajunge in timpul evolutiei lor. Prin variatia caldurilor specifice raportul gazelor se micsoreaza si exponentii evolutiilor se indeparteaza de valorile ideale, diminuandu-se randamentul ciclurilor reale.
- procesele de comprimare si destindere la ciclurile ideale sunt considerate adiabatice, deci fara schimb de caldura cu mediul exterior. In conditiile reale, datorita existentei unei diferente mari de temperatura intre piesele ce delimiteaza camera de ardere si gazele ce evolueaza in cilindru, se produce un transfer de caldura pe parcursul proceselor de schimb de gaze, de comprimare, de ardere si destindere, atat in sensul aportului de caldura cat si in sensul cedarii de caldura, preponderente fiind insa pierderile de caldura care conduc la scaderea randamentului.

Niciun comentariu:

Trimiteți un comentariu

Opinia ta conteaza !