Теоретический цикл двигателя с подводом теплоты последовательно при постоянном объеме и постоянном давлении. Цикл Тринклера

Русский инженер Г. Тринклер в 1904 году предложил идею двигателя, в котором сочетаются два процесса подвода тепла – сжигания топлива.

Отличительной особенностью такого двигателя является наличие так называемой форкамеры (предкамеры), отделённой от основной камеры сгорания (цилиндра двигателя) каналом с тонкими отверстиями, который представляет собой значительное гидравлическое сопротивление.

Принцип работы двигателя Тринклера следующий: в процессе сжатия атмосферный воздух поступает через канал в форкамеру; когда поршень находится вблизи верхней мёртвой точки, жидкое топливо впрыскивается в форкамеру, где оно распыляется, нагревается и сгорает под действием высокой температуры сжатого воздуха. Вследствие большого гидравлического сопротивления канала между цилиндром и форкамерой давление в ней возрастает при горении топлива практически изохорно, затем продукты сгорания, несгоревшее топливо и чистый неиспользованный воздух, преодолевая сопротивление канала, поступают в основную камеру сгорания, где несгоревшее топливо догорает практически при постоянном давлении. Ввиду того, что в изохорном процессе подвода тепла давление повышается, степень сжатия может быть понижена.

Идеализированная диаграмма ДВС со смешанным подводом теплоты, состоит из двух адиабат (сжатия 1–2 и расширения 4 - 5), изохорного горения топлива в форкамере (процесс 2–3), изобарного горения в цилиндре (процесс 3–4) и выхлопа отработавших продуктов сгорания (процесс 5–1).

Цикл характеризуется степенью сжатия ε = V₂/V₁ и степенью повышения давления λ = p₃/p₂ и степенью предварительного расширения ρ = V₄/V₃.

В цикле с подводом теплоты при V= const и р = const q₁=q₁’+q₁”. Определим термический коэффициент полезного действия цикла дизеля

Первая доля подведенной теплоты составляет

Q₁ ’ = с_vM(T₃-T₂).