Рабочий цикл, как это уже отмечалось ранее, имеет тепловые потери, к числу которых относятся: потеря тепла с охлаждающей водой, потеря тепла с отработавшими газами, потеря тепла вследствие неполноты сгорания топлива и потеря тепла вследствие диссоциации продуктов сгорания.
Степень использования тепла в реальном двигателе оценивается так называемым индикаторным к. п. д. ?i, который равен отношению количества тепла, преобразованного в работу в цилиндре реального двигателя, к количеству тепла, затраченному на получение этой работы.
Если количество подведенного тепла за рабочий цикл равно Qi ккал, то
где Li— работа, совершаемая газами за один цикл, в кг-м. Величина Qi на один моль воздуха будет равна
Из полученной формулы следует, что ?i зависит от ряда параметров, которые между собой взаимосвязаны, но одновременно следует заметить, что при работе двигателя с постоянными давлением и температурой воздуха перед впускным органом будем иметь
так как значения других параметров (L0, Qн) мало изменяются.
Из рассмотрения зависимости (144) следует, что величина ?i главным образом определяется значениями рi, ? и ?н. Чем больше pi при данном значении ?, тем больше ?i. Необходимо обратить внимание на то, что при увеличении ?н возрастает pi, а если у дизеля сохранить при этом количество топлива, подаваемого за цикл неизменным, то ? также возрастет, а потому произведение р1? увеличится больше, чем величина ?н, и, следовательно, ?i при этом повысится.
Влияние рi, ? и ?н на ?i и их взаимосвязь объясняются влиянием на протекание процесса сгорания значений ?, ?, качества смесеобразования, нагрузки и числа оборотов двигателя, угла опережения подачи топлива и др. С увеличением в дизелях ? примерно от 1,2 до 2,5—3,0 индикаторный к. п. д. быстро увеличивается, а при дальнейшем увеличении ? рост ?i происходит медленно. Такое увеличение ?i при увеличении ?, как это происходит вследствие более благоприятных условий для протекания процесса сгорания и по причине снижения теплоемкости рабочего тела.
При увеличении числа оборотов двигателя ?н снижается, а потому при сохранении подачи топлива за цикл неизменной ? и pi уменьшаются, ?i также уменьшается.
При работе двигателя с наддувом повышение ?i происходит, кроме того, за счет более совершенного протекания процесса сгорания и увеличения ? за счет промежуточного охлаждения наддувочного воздуха.
Если ?i выразить через работу, совершаемую в цилиндре в течение часа, равную 1 л. с., то
Для сравнения степени использования теплоты в рабочем и в идеальном циклах применяется так называемый относительный к. п. д., который равен отношению индикаторного к. п. д. рабочего цикла к термическому к. п. д. идеального цикла:
У выполненных двигателей ?g колеблется от 0,75 до 0,85.
|