Індикаторні параметри робочого циклу

Для кількісної оцінки ефективності робочих циклів ДВЗ уведені такі характеристики як середній індикаторний тиск, індикаторна потужність, індикаторний ККД і індикаторна витрата палива.

Середній індикаторний тиск - розрахункова робота газів, віднесена до ходу поршня.

Для двигунів, що працюють по циклу з підведенням теплоти при V=const, теоретичний середній індикаторний тиск визначається вираженням

Для дизельних двигунів зі змішаним підведенням теплоти

Середній індикаторний тиск p_i дійсного циклу менше теоретичного p_i` за рахунок «скруглення» діаграми поблизу точок c, z, b. Зменшення середнього теоретичного індикаторного тиску внаслідок відхилень реальних процесів від теоретичних кількісно виражається коефіцієнтом повноти діаграми j_і і середнім тиском насосних втрат Dp_i.

Малюнок 8.2 – Індикаторна діаграма ДВЗ

Характерні чисельні значення коефіцієнта повноти діаграми:

карбюраторні двигуни - 0.94...0.97;

дизелі - 0.92...0.95.

Середній тиск насосних втрат визначається як

Dp_i = p_r - p_a.

Для 4-тактних двигунів без наддуву величина Dp_i позитивна. У двигунах з наддувом від приводного відцентрового нагнітача при p_a > p_r величина Dp_i негативна. При газотурбінному наддуві Dp_i може мати будь-який знак.

Утрати на газообмін враховуються в роботі, що затрачена на механічні втрати. Тому середній індикаторний тиск p_i обчислюється тільки з урахуванням коефіцієнта повноти діаграми.

p_i = j_і · p_i`.

Його чисельні значення для автотракторних двигунів складають:

карбюраторні двигуни – 0.4...1.6 МПа;

дизелі без наддуву - 0.75...1.2 МПа;

дизелі з наддувом - 1.4... 2.2 МПа.

Дизелі без наддуву працюють з великими коефіцієнтами надлишку повітря, що приводить до додаткових втрат тепла на нагрівання повітря. Тому індикаторний тиск у них трохи менше, ніж у карбюраторних.

Індикаторна потужність двигуна – робота, виконана робочим тілом всередині його циліндрів за одиницю часу.

де τ - число тактів двигуна;

i - число циліндрів.

Індикаторний ККД. Цей параметр кількісно визначає ступінь використання теплоти палива для одержання корисної роботи усередині циліндрів двигуна

де L_i - теплота, що еквівалентна індикаторній роботі, МДж/кг.

Для автотракторних двигунів, що працюють на рідкому паливі

В останньому рівнянні - щільність заряду на впуску.

Для сучасних двигунів при їхній роботі на номінальному режимі чисельні значення індикаторного ККД складають:

карбюраторні і газові двигуни - 0.26...0.34;

дизелі - 0.38...0.50.

Відповідно визначається питома індикаторна витрата палива

Розмірність [g_i] = г/(кВт×ч).

Питомі індикаторні витрати палива на номінальному режимі складають 235...320г/(кВт×ч) для карбюраторних двигунів і 170...230г/(кВт×ч) для дизелів.