Уравнения показывают,что удельные расходы топлива зависят от параметров свежего заряда,поступающего во впускную системур0,коэффициентанаполненияiv,количества свежегозаряда а/0 и среднего эффективного рр или индикаторногоpiдавления.

Из уравнения видно, что при постоянном числе оборотов эффективная мощность Neдвигателя зависит только от среднего эффективного давления ре. Так, при ре = 0 и Nе — 0; максимальная мощность у карбюраторного двигателя достигается при полностью открытой дроссельной заслонке, а у дизеля — при положении рейки топливного насоса, соответствующем такой цикловой додаче топлива, при которой достигается наибольшая мощность при бездымном выпуске. Следовательно, среднее эффективное давление ре (и соответственно pt) характеризует нагрузку двигателя.

Следует отметить, что нельзя рассматривать отдельно влияние каждого из указанных факторов на экономичность двигателя, поскольку с изменением одного из факторов меняются и другие. Эти изменения происходят по-разному в двигателях с искровым зажиганием и в дизеле.

На рис. 70 показан характер изменения основных показателей карбюраторного двигателя в зависимости от нагрузки при постоянном числе оборотов коленчатого вала (п = const) и неизменных условиях окружающей среды (р0 = const).

При среднем эффективном давлении ре = 0 (j>i= pM) и положении дроссельной заслонки, соответствующем холостому ходу, коэффициент наполнения т]у имеет наименьшее значение. По мере увеличения открытия дроссельной заслонки коэффициент наполнения растет, достигая наибольшего значения при наибольшем среднем эффективном давлении ре (дроссельная заслонка открыта полностью). Вследствие этого коэффициент остаточных газов Тост с уменьшением нагрузки растет, а условия воспламенения топлива ухудшаются. Для достижения условий, при которых возможно воспламенение горючей смеси в случае прикрытия дроссельной заслонки, необходимо смесь обогащать, что достигается специальной регулировкой карбюратора. Как видно из рис. 70, коэффициент избытка воздуха при холостом ходе меньше единицы. При увеличении нагрузки до некоторого значения ре1 коэффициент избытка воздуха возрастает и достигает наибольшего значения на режиме наилучшей экономичности. При необходимости дальнейшего увеличения нагрузки двигателя одновременно с открытием дроссельной заслонки включается экономайзер и горючая смесь обогащается.

Механический к.п.д. гм, как было показано (см. рис. 68), при увеличении нагрузки возрастает от нуля до максимума при полной нагрузке. Поскольку эффективный к.п.д. ге = %т]и, то при холостом ходе он равен нулю. С увеличением нагрузки до ре1 вследствие обеднения смеси, при котором к.п.д. vtувеличивается, и одновременного повышения к.п.д. гт эффективный к.п.д. це растет. При дальнейшем увеличении нагрузки, связанном с обогащением смеси, неполное использование теплоты топлива не компенсируется увеличением механического к.п.д. гм в результате чего эффективный к.п.д. ге уменьшается. Соответственно такому изменению г^ меняется удельный эффективный расход топлива.

Так какg= ~—, то на холостом ходу, когда гм = 0, gравен бесконечности. Наименьший удельный расход топлива будет при максимальном эффективном к.п.д. С уменьшением нагрузки г{ и гт понижаются, вследствие чего удельный эффективный расход топливарезковозрастает.

Следует отметить, что резкое ухудшение экономичности при снижении нагрузки является недостатком карбюраторного автомобильного двигателя. В эксплуатации автомобильный двигатель большую часть времени работает с прикрытой дроссельной заслонкой при нагрузках, меньших ре1, когда удельный индикаторный расход giрастет.

Экономичность двигателя при нагрузках, меньших ре1, можно улучшить (как показано на рис. 70 штриховыми линиями), если обеспечить при этих условиях удовлетворительное протекание процесса сгорания обедненной горючей смеси (а>1). Сгорание обедненной смеси можно улучшить, применяя факельное зажигание.

Коэффициент избытка воздуха при этом растет, так как количество впрыскиваемого топлива уменьшается. Процесс сгорания при уменьшении нагрузки заканчивается ближе к в.м.т., и большая часть топлива сгорает при почти постоянном объеме, что улучшает теплоис-пользование. В результате этого в дизеле при снижении нагрузки индикаторный к.п.д. rjjрастет, а индикаторный удельный расход giсоответственно уменьшается.

Эффективный к.п.д. це и удельный расход geдизеля, как и для карбюраторного двигателя, при некоторой нагрузке, соответствующей ре1 (0,80—0,85 от полной), имеют оптимальныезначения.

При дальнейшем увеличении нагрузки процесс сгорания ухудшается из-за несовершенного смесеобразования. В результате этого индикаторный к.п.д. уменьшается более резко и это уменьшение его не компенсируется ростом механического к.п.д., что приводит к увеличению удельного расхода топлива. Пределом увеличения нагрузки является появление дыма в отработавших газах. Работа дизеля на таком режиме недопустима. В отличие от карбюраторного двигателя в дизеле увеличение эффективного удельного расхода топлива geпри нагрузках, меньших ре1, происходит более полого, что является преимуществом дизеля (меньший расход топлива на этих режимах).