2. Индикаторные экономические показатели. Индикаторный коэффициент полезного действия и удельный индикаторный расход топлива

Кроме теоретически неизбежных, согласно второму закону термодинамики, потерь в двигателе наблюдаются потери тепла, обусловленные несовершенством протекания рабочих процессов (потери тепла, отдаваемые через стенки цилиндра в охлаждающую среду, потери из-за неполноты сгорания топлива, а также потери, связанные с диссоциацией продуктов сгорания). Использование тепла в действительном цикле характеризуется индикаторным КПД.

Индикаторным КПД называется отношение тепла, эквивалентного индикаторной работе L_i, к общему или располагаемому количеству тепла Q_T, внесенному в цилиндр с топливом:

в системе СИ;

Для оценки совершенства дизеля как тепловой машины часто .пользуются удельным индикаторным расходом топлива, под которым понимают отношение часового расхода топлива G_T индикаторной мощности N_i:

(8.16)

Для выяснения связи между индикаторным КПД и удельным индикаторным расходом топлива принимаем, что индикаторная работа двигателя за 1 с равна его индикаторной мощности, а рас­полагаемое тепло за это же время равно Q_T.

Тепло Q_T определяется как произведение часового расхода топлива G_T на его низшую теплотворную способность H_u:

Q = GTHu

(17)

С учетом выражения (8.16)

QT = giNiHu

(18)

В итоге индикаторный КПД будет выражен через удельный индикаторный расход топлива в системе СИ:

(19)

Для получения связи между индикаторным КПД и парамет­рами рабочего процесса запишем уравнение (19) для единич­ного цикла в виде

(22)

Цикловая подача топлива может быть получена из выражения (9) для коэффициента избытка воздуха:

(23)

Выразив в формуле (23) плотность воздуха во впускном коллекторе через давление p_k и температуру T_k

(24)

и подставив его в уравнение (8.22), после преобразований получим в системе СИ

(25)

Значение индикаторного КПД для четырехтактных дизелей составляет , для двухтактных −

Удельный индикаторный расход топлива в четырехтактных двигателях составляет ; в двухтактных - (g₁ выражается в граммах на киловатт-час).

3. Методы увеличений индикаторной мощности. Сравнение индикаторных показателей дизеля и двигателя с искровым зажиганием

Для анализа влияния различных факторов на индикаторную мощность и выявление путей ее повышения необходимо устано­вить зависимость индикаторной мощности от основных парамет­ров рабочего процесса.

Из уравнения (16) следует, что

(26)

Часовой расход топлива G_T при известном коэффициенте из­бытка воздуха можно выразить через часовой расход воздуха G_B, используя выражение для определения коэффициента избытка воздуха

(27)