Тепло, выделяемое при реакции сгорания, зависит от начальной тем­пературы реагирующих веществ. Данная зависимость определяется зако­ном Кирхгофа, согласно которому тепловой эффект сгорания топлива при начальной температуре Т_с будет равен

Термодинамический расчет параметров цикла двигателя ведется от 0? К, поэтому рассматриваемое приращение внутренней энергии определим как разность приращений в интервалах температур от 0° К до Т_с и от 0? К до 288° К.

получим выражение теплового эффекта реакции сгорания при начальной температуре Т_с

где Q_н' —значение низшей теплотворной способности топлива, условно отнесенное к абсолютному нулю температуры, которое пример­но на 2% больше значения Q_н. Обычно в тепловых расчетах принимают Q_н' = Q_н.

Как отмечалось ранее, в процессе сгорания топлива в цилиндре двига­теля температура газов достигает значения выше 2000° К, а потому происхо­дит диссоциация продуктов сгорания. Вследствие этого количество распо­лагаемого (выделяемого) тепла уменьшается.

Неполнота сгорания топлива также уменьшает количество выделяемого тепла в цилиндре двигателя.

Оценка количества выделяемого тепла в цилиндре производится коэф­фициентом выделения тепла ?

который представляет собой долю теплотворности топлива, выделяемую в цилиндре двигателя к рассматриваемому моменту времени. Коэффициент ? учитывает потери тепла вследствие неполноты сгорания Q_н._с и диссоциации продуктов сгорания Q_дис. Коэффициент выделения тепла характеризует совершенство процесса сгорания топлива.

Кроме указанных потерь тепла, имеются потери тепла в воду, охлаж­дающую цилиндр Q_?. Доля теплотворной способности топлива Q_н, которая идет на повышение внутренней энергии газов в цилиндре и на совершение работы в период процессов сгорания и расширения, называется коэффи­циентом использования тепла при сгорании

Таким образом, коэффициент использования тепла учитывает рее по­тери тепла в период протекания процессов сгорания и расширения. Опыт­ные данные показывают, что к концу третьей фазы сгорания топлива в ди­зелях величина коэффициента использования тепла составляет ?_z= 0,60 ? 0,85 (меньшие значения ?_z относятся к быстроходным дизелям, работаю­щим с малым значением ?). Ухудшение процесса смесеобразования (износ сопловых отверстий форсунок и др.) также производит уменьшение значе­ния коэффициента ?_z.

Характер изменения ? на линии расширения зависит от количества тепла, отдаваемого стенкам цилиндра и выделяемого вследствие догорания топлива. В момент, когда количество тепла, выделяемого от догорания топ­лива на линии расширения, будет полностью отдано стенкам цилиндра, ко­эффициент использования тепла достигает своего максимального значе­ния ?_тах.

При дальнейшем процессе расширения значение ? будет уменьшаться (в отдельных случаях может быть, что максимальное значение коэффициент достигает только в конце расширения) и в конце расширения составляет ?_в = 0,80 ? 0,90.