телям, а меньшие - к быстроходным двигателям с воспламенением от сжатия.
Индикаторная диаграмма четырехтактного двигателя (фиг. 64) кроме плои;ади, характеризуемой величиной р,, имеет еще площадь atrmxa между линиями впуска и выпуска.
В двигагеле без наддува эта площадь выражает работу, затрачиваемую на очистку и напо;:нение цилиндра, и является отрицательной Среднее давление, характеризующее эту затрату работы р, представляет собой высоту прямоугольи;И<а, равчсзеликого площади atrmxa (фиг. 63, 64 и 65)
Фиг. 63. Уменьшение площади расчетной индикаторной диаграммы округлением ее контура
Фиг. 64. Положительная и отрицательная работа на диаграмме для цикла со сгоранием при V = const.
и имеющего длину, равную ходу поршня в масштабе диаграммы. Учитывая, что последняя площадь по форме мало отличается от прямоугольника, приближенно можно считать, что
tPt=-<iAPa-Pr)ICM\ (146)
где ср = 1,0 0,75.
В двигателях с наддувом от приводного нагнетателя и выпуском в атмосферу линия впуска расположена выше линии выпуска р > Рг (фиг. 66), и работа очистки и наполнения, подсчитанная по формуле (146), получается положительной. При газотурбинном наддуве величина р может быть как больше, так и меньше р. Следовательно, величина Лр, в этом случае можег быть как отрицательной, так и положительной.
Затрату рабо1ы при зарядке четырехтактного двигателя без наддува, так же как и дополнительную работу, совершаемую в некоторых случаях наддува, учитывают величиной механических потерь двигателя.
В двухтактных двигателях расчетное среднее индикаторное давление рР, полученное для полезной части хода поршня, подсчитывают на весь ход поршня, а также умножают на коэффициент полноты диаграммы ср„-
P,pf (1-ф)ф„, (147)
где ф - потерянная доля хода.
В двухтактных двигателях с выпуском и продувкой через окна уменьшение площади индикаторной диаграммы из-за скругления ее верхней части Приблизительно компенсируется положительной площадью (заштрихованной площадью аЬе на фиг. 67), соответствующей периоду очистки и наполнения цилиндра, не учитываемой в расчетном цикле, так как этот цикл рас-
Фиг. 65. Диаграмма очистки и зарядки цилиндра при рк < рр-
Фиг. 66. Диаграмма очистки и зарядки цилиндра при Рк > Рр-
считывается в пределах полезного хода поршня. Для этих двигателей обычно считают ср = 1.
Для двигателей с продувкой через окна и выпуском через клапаны при расчете цикла по действительной степени сжатия величина ср примерно такая же, как в четырехтактных двигателях (фиг. 68).
Фиг. 67. Диаграмма выпуска и продувки двухтактного двигателя с выпуском и продувкой через окна.
Фиг. 68. Диаграмма выпуска и продувки для двухтактного двигателя с продувкой через окна и выпуском через клапаны.
В двигателях с разделенной камерой сгорания (вихрекамерных и предкамерных) при переходе от расчетного среднего индикаторного давления pf к действительному р вводят еще дополнительный коэффициент, меньший единицы, для учета отклонения действительного процесса (с потерями энергии на перетекание) от расчетного. Величиной этого коэффициента задаются с пределах 0,85-0,95. Меньшие значения берутся для предкамерных дви-;гагелей, а большие - для вихрекамерных.
Величина среднего индикаторного давления р,. при номинальной .нагрузке колеблеТся в следующих пределах ( в кг/см):
Двигатели с воспламеиепием от сжатия ("четырехтактные) . . . 6,0-9,0
"То же, с наддуво.м.................. До 22
Двигатели с воспламенением от сжатия (двухтактные) .... 3,5-7,0 "То же, с наддувом...................... До 12
Индикаторная мощность двигателя Л/, может быть определена, если известны среднее индикаторное давление р,-, рабочий объем всех цилиндров двигателя Vj (литраж двигателя) и число оборотов п.
При выводе формулы для мощности Л/,- ниже приняты следующие обозначения:
D - диаметр цилиндра в см; S - ход поршня в см; i - число цилиндров двигателя; /7, - среднее индикаторное давление в кг1см;
- рабочий объем всех цилиндров двигателя (литраж) в л; т - тактность, число ходов поршня (тактов) за один цикл; п - число оборотов коленчатого вала в минуту. Согласно определению среднего индикаторного давления, работа, совершаемая газами в цилиндре за один цикл, будет
L =pf-j- .-- кгм/цикл. Отсюда индикаторная работа всего двигателя в минуту L, =p.Si 10-2= 10р,У,- кгм/мин,
где 2п - число ходов в минуту; 2п
---число циклов в минуту.
Следовательно, индикаторная мощность двигателя
«>=°рУтШ--- (148)
Для четырехтактных двигателей (т = 4)
для двухтактных двигателей (т = 2)
(50)
Параметры, характеризующие экономичность действительного цикла
Экономичность протекания действительного цикла двигателей внутреннего сгорания характеризуется двумя параметрами: индикаторным к. п. л. и удельным расходом топлива на индикаторную силу в час.
Индикаторным к. п. д. называется отношение количества теплоты, обращаемой в механическую работу рабочего цикла, к затраченному количеству теплоты
/ = 4. (151>
"и
где ALi - тепловой эквивалент работы, полученной при сжигании единицы количества топлива; „ - теплотворность топлива.
Индикаторный к. п. д. в отличие от термического к. п. д. учитывает не только потери теплоты, вызванные отдачей ее холодному источнику, но и потери теплоты вследствие теплоотдачи в стенки, от неполноты сгорания к от диссоциации, т. е. всю сумму потерь при осуществлении рабочего цикла.
