Судовые двигатели

Удельный расход топлива и к. п. д.

Если двигатель потребляет В кг/сек топлива и развивает мощ­ность Ni вт, то отношение

bi = В / Ni (153)

называется удельным индикаторным расходом топлива.

Аналогичное отношение

be = В / Ne (154)

называется удельным эффективным расходом топлива.

Величины bi и bе являются одними из показателей экономич­ности работы двигателей. Значение bi может быть определено по количеству воздуха, поступающего в цилиндр. За один цикл (при р0, Т0) в цилиндр поступает воздух в объеме Vs?н. Если двигатель делает п об/сек, то при коэффициенте тактности k в цилиндре со­вершается nk цикл/сек. Количество воздуха, поступающее в ци­линдр за 1 сек; будет Vs?нnk .

Если число цилиндров дизеля z, то расход воздуха на двига­тель за 1 сек его работы

Для полного сгорания 1 кг топлива действительно необходимое количество воздуха

Величины bi и bе соответственно равны: для четырехтактных тихоходных двигателей 175—190 и 200—240 кг/(квт?ч) и четырех­тактных быстроходных 190—230 и 230—280 кг/(квт?ч); для двух­тактных тихоходных двигателей 190—215 и 220—260 кг/ (кет?ч) и двухтактных быстроходных 215—245 и 230—300 кг/(квт?ч).

Термический к. п. д. ?t цикла со смешанным подводом тепла выражается формулой (124). У реальных двигателей ?t = 0,64 ? 0,7. Термический к. п. д. показывает ту долю тепла от всего подведен­ного в цикле, которая может быть превращена в работу при идеальных условиях протекания цикла, ?t = L / Qн Разность 1— ?t показывает ту долю тепла, которая согласно второму закону термодинамики неизбежно отводится и теряется для цикла.

Индикаторный к. п. д. учитывает все тепловые потери и пока­зывает долю тепла, превращенного во внутреннюю работу, от всего подведенного, ?i = Li / Qн. Если выражение отнести к 1 сек, то Li = Ni, a расход топлива составит В кг/сек и тогда

Для четырехтактных двигателей ?i = 0,43 ? 0,5 и для двухтакт­ных ?i = 0,4 ? 0,48.

Для оценки степени использования тепла в двигателе по срав­нению с использованием тепла в термодинамическом цикле, т. е. для оценки тепловых потерь цикла в реальном ДВС по сравнению с соответствующим идеальным ДВС вводится понятие относитель­ного к. п. д. ?0, представляющего отношение количества тепла, превращенного в индикаторную работу Li, к тому количеству тепла, которое могло бы быть превращено в работу L при идеаль­ных условиях протекания цикла, ?0 = Li / L.

Оценка экономичности ДВС в целом производится по его эф­фективному к. п. д. ?е, представляющему собой отношение тепла, превращенного в эффективную работу Le, ко всему подведенному в цикле Qн: ?е =Le /Qн. Если это выражение отнести к 1 сек, то Le = Ne и расход топлива составит В. Тогда

Эффективный к. п. д. ?е учитывает как тепловые, так и меха­нические потери в двигателе и показывает ту долю тепла, которая превращается в эффективную работу, от всего подведенного в цикле. Для судовых дизелей ?е лежит в пределах 0,35—0,45. Так как ?м = Ne / Ni , то на основании формул (155) и (156) можно полу­чить ?е = ?i?м. Подставив ?i = ?0?t, определяем