Фазы сгорания топлива в дизельных двигателях
Процесс сгорания в дизеле рассматривается на развернутой индикаторный диаграмме
Момент впрыска топлива в сжатый воздух (точка 1) принимают за начало процесса сгорания. Момент впрыска характеризуется углом опережения впрыска топлива (УОВТ).
В процессе сгорания дизельного двигателя выделяют четыре периода: I — период задержки воспламенения, когда осуществляются физико-химические процессы подготовки топлива к сгоранию; II — период быстрого сгорания, способствующий резкому нарастанию давления в цилиндре и заканчивающийся уже после ВМТ (участок 2—3), воспламенение топлива в дизеле происходит за счет повышения температуры воздуха при сжатии; III — период медленного сгорания, характеризующийся незначительным изменением давления (участок 3—4) в связи со снижением скорости химических реакций из-за уменьшения количества кислорода и увеличения количества продуктов сгорания; IV — период догорания топлива (участок 4—5), который должен быть возможно меньшим за счет создания завихрения смеси в цилиндре и правильного выбора характеристик топливоподачи.
Период быстрого сгорания характеризуется скоростью нарастания давления на каждый градус поворота коленчатого вала, которая определяет жесткость протекания процесса и жесткость работы двигателя. Среднее значение этой скорости (см. участок 2—3) определяется отношением
Индикаторная диаграмма
Индикаторные показатели двс
Совершенство тепловых процессов, происходящих в цилиндре реального автомобильного двигателя, оценивают по индикаторным показателям его действительного цикла, совершенство же двигателя в целом, с учетом потерь мощности на трение и привод вспомогательных механизмов, — по его эффективным показателям.
Работа, совершаемая
газами в цилиндрах двигателя, называется
индикаторной работой. Индикаторная
работа газов в одном цилиндре за один
цикл называется работой цикла.Она
может быть определена с помощью
индикаторной диаграммы, построенной
по данным теплового расчета двигателя
Площадь, ограниченная контуром a-c—z'—z—b—aрасчетной индикаторной диаграммы Ат,будет в соответствующем масштабе представлять теоретическую индикаторную работу газов в одном цилиндре за цикл. Площадь действительной диаграммыа'—c'—c"—z"—b'—b"—r—a—a' будет состоять из верхней и нижней петель. ПлощадьАдверхней петли характеризует положительную работу газов за цикл. Границы этой петли не совпадают с расчетными вследствие опережения зажигания или впрыска топлива (с'—с—с"—с'), немгновенного сгорания топлива (с"—z'—z"—с" и z"-z-z'"—z") и предварения выпуска (b'—b—b"—b').
Уменьшение площади расчетной диаграммы по указанным причинам учитывается с помощьюкоэффициента полноты диаграммы:
Для автотракторных двигателей значения коэффициета полноты диаграммы принимают значения 0,93...0,97.
Площадь Ан нижней
петли характеризует отрицательную
работу 
затрачиваемую
на насосные ходы поршня для газообмена
в цилиндре. Таким образом, действительная
индикаторная работа газов в одном
цилиндре за один цикл:
На практике величину работоспособности двигателя за цикл определяют по среднему индикаторному давлению Pi, равному полезной работе цикла, отнесенной к единице рабочего объема цилиндра
где Wi
- полезная работа цикла, Дж(Н м); Vh –
рабочий объем цилиндра, м3.
Среднее индикаторное давление — это условно постоянное давление на поршень в течение одного хода поршня, которое совершает работу, равную индикаторной работе газов за весь цикл. Это давление в некотором масштабе выражается высотой pi прямоугольника с площадью А = Ад - Ан и с основанием, равным длине индикаторной диаграммы. Величина piпри нормальном режиме работы двигателя достигает в , бензиновых двигателях 1,2 МПа, в дизелях — 1,0 МПа.
Полезную работу, совершаемую газами в цилиндрах двигателя в единицу времени, называют индикаторной мощностью и обозначают Pi. Индикаторная работа газов в одном цилиндре за один цикл составляет (Нм)
Время цикла в секундах равно
где n — частота
вращения коленчатого вала, оборотов в
минуту 
—
тактность двигателя (число ходов поршня
за цикл).
Тогда индикаторная мощность одного цилиндра двигателя составит (Вт)
Индикаторная мощность многоцилиндрового двигателя (кВт)
где 
-
число цилиндров в двигателе; Vh —
объем одного цилиндра, л.
Индикаторный удельный расход топлива представляет собой отношение часового расхода топлива Gr к индикаторной мощности Рi,
Он характеризует экономичность действительного цикла. Величина gi, при номинальном режиме работы двигателя колеблется в пределах 250...340 г/(кВт • ч) — для бензиновых двигателей, 175...230 г/(кВт • ч) — для дизелей.
Индикаторный КПД оценивает степень использования теплоты в действительном рабочем цикле и представляет собой отношение теплоты, превращаемой в индикаторную работу Wt, к теплоте, введенной в цилиндр в результате сгорания топлива.
; 
где 
—
индикаторная мощность, кВт; 
—
часовой расход топлива, кг/ч; 
—
теплота сгорания топлива, кДж/кг.
У существующих автотракторных двигателей индикаторный КПД находится в пределах 0,25...0,4 для бензиновых двигателей, 0,38...0,50 для дизелей.