什么是奥托循环- P-V和T-S图最简单的解释?

奥托周期是尼古拉斯·奥古斯特·奥托医生给出的。它是一种燃气动力循环,用于火花点火式发动机(即汽油机)。整个现代汽油发动机都是按奥托循环工作的。它由四个过程组成,两个等熵(可逆绝热)过程和两个等容(等体积)过程。它具有低压缩比范围从7:1到10:1。在这里,我们将尝试借助P-V和T-S图来理解这个循环。

该循环的四个过程如下:

1.等熵(可逆绝热)压缩
2.等体积(等沸)加热
3.等熵(可逆绝热)膨胀
4.等体积散热。

在开始了解这四个过程之前,让我们先了解等熵和等容过程。

  1. 等熵过程:这是一个系统熵保新利18体育苹果版持不变(即熵保持不变)的热力学过程。等熵过程中没有热量的散失,所以有时等熵过程也称为可逆绝热过程。
  2. 等体积的过程:在恒定体积下发生的过程称为等沸过程。

现在,借助P-V图和T-S图,我们可以很容易地理解奥托循环的所有过程。

注意:为了更好的解释,在阅读时,每次都要看P-V和T-S图。

1.过程1-2:等熵压缩

这个过程包括活塞从上止点到下止点的运动。在吸入行程中被吸入气缸的空气经历可逆绝热(等熵)压缩。由于空气被压缩,压强从P1上升到P2,体积从V1下降到V2,温度从T1上升到T2,熵保持不变。

2.过程2-3:定容加热

这是一个等沸过程,即热量以恒定的体积加入空气。活塞在上止点处休息片刻,在此期间,热量通过外部源添加到空气中。由于热量的增加,压力从P2增加到P3,压力,体积保持不变(即。V2=V3),温度从T2增加到T3,熵从S2增加到S3。

所加的热量由

3.过程3-4:等熵展开

在这个过程中,空气发生了等熵(可逆绝热)膨胀。活塞从上止点移动到下止点。能量是在这个过程中获得的,用来做功。由于这个过程涉及到空气的膨胀,因此压强从P3下降到P4,体积从V3增加到V4,温度从T3下降到T4,熵保持不变(即S3=S4)。

4.定容散热

在这个过程中,活塞在下止点处休息片刻,在恒定体积下散热。压强从P4下降到P1,体积保持不变(即V4=V1),温度从T4下降到T1。

在这个过程中所排出的热量由
当该循环用于四冲程汽油发动机时,两个过程增加。一个是在恒定的大气压下吸入气缸内的空气燃料混合物,另一个是在恒定的大气压下排出发动机气缸外的气体。这两个过程在我们上面讨论的理想奥托循环中没有表现出来。

表格式摘要

S.no
过程
操作
活塞位置
参数变化
1.
1-2:等熵压缩
压缩空气。
下止点到上止点
V:从V1到V2递减
T:从T1增加到T2
P:从P1增加到P2
S:熵保持不变(S1=S2)
2.
2-3:恒体积加热
以火花的形式增加热量,从而发生燃烧。
在TDC呆一会儿
V:保持不变(V2 = V3)
T:从T2增加到T3
P:从P2开始增加
以P3
S:从S2增加到S3
3.
3-4:等熵展开
空气膨胀是由于热的加入。
上止点到下止点
V:从V3增加到V4
T: T3 ~ T4递减
P:从P3到P4减少
S:熵保持不变(S3=S4)
4.
4-1:定容散热
热被排入水槽。
在BDC呆一会儿
V:体积保持不变(V4 = V1)
T:从T4到T1递减
P:从P4到P1递减
S:从S4到S1递减

热效率

奥托循环的效率由

应用程序

适用于摩托车、汽车和其他轻型车辆的所有二冲程和四冲程汽油发动机。
如果您发现任何缺失或不正确的东西,请通过宝贵的评论让我们知道。如果你觉得这个话题很有用,别忘了在社交网络上点赞并分享。提前谢谢你。

留下评论

你的电邮地址将不会公布。必填字段已标记

Ezoic报告此广告