Некоторые общие сведения из термодинамики газов

Если определенное количество газа, имеющего температуру, равную 0°, нагревать при постоянном давлении, то его объем будет увеличиваться. При нагревании на 1° это увеличение составляет объема, который занимал газ при 0°. При охлаждении газа наблюдается уменьшение объема в этой же пропорциональности.

Рассмотренные выше законы изменения состояния газа при постоянном давлении и при постоянной температуре практически мало применимы для изучения процессов, происходящих в двигателях внутреннего сгорания, так как последние сопровождаются одновременным изменением температуры, давления и объема.

В этом случае удобнее пользоваться характеристическим уравнением:

Для того чтобы понять процессы, происходящие в цилиндре двигателя, необходимо уяснить закономерности изменения давления, объема и температуры при произвольном изменении одной из этих трех взаимосвязанных величин, определяющих состояние газа. Удобнее всего при изучении этих взаимосвязей пользоваться графическим построением, так называемой диаграммой рУ — зависимость давления р от объема V.

В горизонтально расположенном цилиндре находится газ, подвергающийся сжатию поршнем.

Построим оси координат и отложим на горизонтальной оси (ось абсцисс) объем цилиндра V, а на вертикальной оси (ось ординат) будем откладывать давления р.

Тогда положению поршня в точке а на диаграмме на оси абсцисс будет соответствовать точка 1. Отложим величину давления газов в цилиндре от точки 1 по вертикали и получим точку А. По мере движения поршня давление газов возрастает; на диаграмме можно отложить величины давлений, соответствующие различным положениям поршня. Соединив эти точки кривой, получаем диаграмму изменения давления при изменении объема. При этом предполагается, что утечки газа из цилиндра не происходит.