Величина среднего индикаторного давления:
,Па (51)
Pi=0,96*0,455(0,2821+3,162-1,943)=0,65 Па.
Для 4-х тактных дизелей y = 0, и коэффициент полноты диаграммы принимают jП = 0,94 0,96. Принимая по опытным данным значение механического КПД hМ в пределах:
для 4-х тактных дизелей: без наддува @ 0,75 0,80;
с наддувом @ 0,80 0,92;
определяют среднее эффективное давление:
, Па (52)
Pе=0,655*0,92=0,602 Мпа.
Эффективная мощность дизеля определяется по формуле:
, кВт (53)
Ne=((0,602*0,20096*8*115,13)/12,56))*103=8871 кВт.
В случае, если полученная мощность окажется меньше заданной, следует изменить рабочий объем двигателя или давление наддува и произвести повторный расчет.
Индикаторный КПД определяется из соотношения:
, (54)
ηi=(287*2,2*14,35*0,65*370)/(42500*0,80*0,154)=0,4161
где RВ = 0,287 кДж/кг.К; НИ = 42500 кДж/кг; L’0 = 14,35.
Эффективный КПД дизеля:
,
ηe=0,4161*0,92=0,3828
Индикаторный КПД тепловозных дизелей изменяется в пределах hi = 0,41 - 0,51, а эффективный - hе = 0,38 -0,44.
Удельный индикаторный расход топлива:
, кг/кВт.ч (55)
ġi=3600/(42500*0,4161)=0,203 кг/кВт.ч
Удельный эффективный расход топлива:
, кг/кВт.ч (56)
ġe=0,203/0,92=0,220 кг/кВт.ч
Достигнутые значения gе для тепловозных дизелей: 4-х тактные–0,2 - 0,225 кг/кВт.ч, Литровая мощность двигателя:
, кВт/л (57)
Nл=8871/(0,20096*8*1000)=5,5 кВт/л.
Для тепловозных дизелей соответственно: 4-х тактные NЛ15, После окончания расчета рабочего процесса и технико-экономических показателей все основные результаты следует свести в таблицу 4.
Таблица 4.
Результаты расчетов.
№ № |
Наименование показателя |
Обозначение |
Размерность |
Значение |
1. |
Эффективная мощность. |
Nе |
кВт |
8871 |
2. |
Угловая скорость коленчатого вала. |
w |
рад/с |
115,13 |
3. |
Размерность двигателя. |
S/D |
- |
1,0 |
4. |
Суммарный коэффициент избытка воздуха. |
S |
- |
2,2 |
5. |
Расход воздуха. |
GS |
кг/с |
1,371 |
6. |
Давление наддува. |
РS |
МПа |
0,154 |
7. |
Мощность, потребляемая компрессором. |
NК |
кВт |
1000 |
8. |
Температура воздуха на выходе из компрессора. |
Т2 |
К |
334 |
9. |
То же, на входе в дизель. |
ТS |
К |
370 |
10. |
Потери давления воздуха. |
Р’S |
МПа |
0,1463 |
11. |
Давление воздуха в начале сжатия. |
Ра |
МПа |
0,147 |
12. |
Температура воздуха в конце наполнения. |
Та |
К |
390 |
13. |
Масса рабочего тела в конце наполнения. |
Мац |
кг |
17,5 |
14. |
Коэффициент наполнения. |
hV |
- |
0,809 |
15. |
Степень сжатия. |
e |
- |
24,6 |
16. |
Показатель политропы сжатия. |
nc |
- |
1,34 |
17. |
Давление воздуха в точке “С”. |
РС |
МПа |
10,74 |
18. |
Температура воздуха в точке “С”. |
ТС |
К |
1159 |
19. |
Давление газов в точке “z”. |
РZ |
МПа |
13,962 |
20. |
Температура газов в точке “z”. |
ТZ |
К |
1751 |
21. |
Давление газов в точке (В). |
РВ |
МПа |
0,238 |
22. |
Температура газов в точке (В). |
ТВ |
К |
695 |
23. |
Показатель политропы расширения. |
np |
- |
1,300 |
24. |
Температура газов перед турбиной. |
Тт |
К |
626 |
25. |
Мощность турбины. |
NТ |
кВт |
1484 |
26. |
КПД турбины. |
hТ |
- |
0,67 |
27. |
Среднее индикаторное давление. |
Рi |
МПа |
0,65 |
28. |
Среднее эффективное давление. |
Ре |
МПа |
0,602 |
29. |
Индикаторный КПД. |
hi |
- |
0,4161 |
30. |
Эффективный КПД. |
hе |
- |
0,3828 |
31. |
Цикловая подача топлива. |
gц |
кг/цикл |
0,0005 |
32. |
Удельный индикаторный расход топлива. |
gi |
кг/цикл |
0,203 |
33. |
Эффективный расход топлива. |
gе |
кг/кВт.ч |
0,220 |
34. |
Литровая мощность. |
Nл |
кВт/л |
5,5 |