По имени русского инженера Г.В. Тринклера, впервые предложившего этот цикл в 1904 г. появился своего рода «гибрид» циклов Отто и Дизеля ,цикл со смешанным сгоранием , или цикл Тринклера. Двигатели, работающие по этому типу, имеют так называемую форкамеру, соединенную с рабочим цилиндром узким каналом. На рисунке ниже показан цикл такого двигателя в р, v-диаграмме. В рабочем цилиндре воздух адиабатически сжимается за счет инерции маховика, сидящего на валу двигателя, нагреваясь при этом до температуры, обеспечивающей воспламенение жидкого топлива, подаваемого в форкамеру (процесс 1-2). Форма и расположение последней способствуют наилучшему смешению топлива с воздухом, в результате чего происходит быстрое сгорание части топлива в небольшом объеме форкамеры (процесс 2-5).
Благодаря возрастанию давления в форкамере образовавшаяся в ней смесь не сгоревшего топлива, воздуха и продуктов сгорания проталкивается в рабочий цилиндр, где происходит догорание оставшегося топлива, сопровождающееся перемещением поршня слева направо при приблизительно постоянном давлении (процесс 5-3). По окончании сгорания топлива дальнейшее расширение продуктов сгорания (рабочий ход) происходит адиабатически (процесс 3-4), после чего отработавшие газы удаляются из цилиндра (процесс 4-1).
Особенность двигателя со смешанным сгоранием состоит в том, что в отличие от двигателя Дизеля он не нуждается в компрессоре высокого давления для распыления жидкого топлива. Жидкое топливо, введенное в форкамеру при сравнительно невысоком давлении, распыляется струей сжатого воздуха, поступающего из основного цилиндра. Вместе с тем цикл со смешанным сгоранием частично сохраняет преимущества цикла Дизеля перед циклом Отто — часть процесса сгорания осуществляется при постоянном давлении.
Сравнение значения ηт для цикла со смешанным сгоранием со значениями ηт цикла Отто и цикла Дизеля показывает, что при одинаковых степенях сжатия ε:
А при одинаковых наивысших температурах цикла:
Попутно отметим, что в четырехтактных двигателях в течение тактов всасывания и выталкивания продуктов сгорания, протекающих при давлении, близком к атмосферному, двигатель выполняет несвойственную ему работу, поэтому современные быстроходные поршневые двигатели, например мотоциклетные, работают в два такта, а такты всасывания и выталкивания заменяются поступлением рабочего тела и удалением его из цилиндра через специальные окна, заменяющие всасывающий и выхлопной клапаны и не закрываемые движущимся поршнем. Двухтактные двигатели имеют такие же циклы, как и четырехтактные.
Результаты приведенного в этом параграфе анализа эффективности циклов двигателей внутреннего сгорания справедливы лишь для идеализированных циклов без учета необратимости и других факторов. В реальных циклах рабочее тело (в первых двух тактах — это воздух в цикле Дизеля и в цикле со смешанным сгоранием или горючая смесь в цикле Отто, в последующих тактах — это воздух и продукты сгорания) по своим свойствам отличается от идеального газа с постоянной теплоемкостью; вследствие неизбежного трения процессы адиабатного сжатия и расширения происходят не по изоэнтропе, а с ростом энтропии; принудительное охлаждение стенок цилиндра еще больше увеличивает отклонение этих процессов от изоэнтропных; сгорание происходит за малые, но все же конечные промежутки времени, в течение которых поршень успевает несколько переместиться, так что условие изохорности процесса сгорания выполняется не совсем строго; имеют место механические потери в механизме и т.д. Это же относится к процессу выхлопа при открывании выхлопного клапана. Поэтому для перехода от идеальных термодинамических циклов, исследованных выше, к реальным циклам необходимо вводить внутренний относительный КПД двигателя, численное значение которого определяется экспериментально при испытании последнего.
