Индикаторная диаграмма — это графическое отображение изменения давления газов в цилиндре дизеля в зависимости от перемещения поршня или угла поворота коленчатого вала.

В первом случае диаграмма называется свернутой, во втором - развернутой.

Развернутую диаграмму снимает прибор, который называется индикатором. Свернутая диаграмма строится по данным развернутой.

Рассмотрим характерные точки свернутой индикаторной диаграммы.

— от точки 1 до точки 2 - впуск

— от точки 2 до точки 3 - сжатие

— от точки 3 до точки 4 - горение

— от точки 4 до точки 5 — расширение

— от точки 5 до точки 1 - выпуск

Площадь диаграммы выражает полезную работу газов, которую они совершают в цилиндре за один рабочий цикл. Для определения индикаторной мощности введено понятие среднего индикаторного давления. Условно приняли, что величина этого давления является постоянной в течение хода поршня.

Тогда графически среднее индикаторное давление представляет собой высоту заштрихованного прямоугольника, площадь которого равна площади индикаторной диаграммы, а основание равно длине диаграммы.

 

МОЩНОСТЬ и КПД ДИЗЕЛЯ

 

Рассматривая многоцилиндровые дизели, предполагают, что рабочие процессы в цилиндрах протекают примерно одинаково и мощность дизеля равна сумме мощностей всех цилиндров.

Мощность, которая получается в цилиндрах дизеля в результате сгорания топлива, называется индикаторной мощностью.

Мощность, которая реализуется на коленчатом валу дизеля, называется эффективной мощностью.

КПД тягового генератора (0,9 - 0,95)

Номинальная мощность — это эффективная мощность, развиваемая дизелем при нормальных условиях, т.е. при давлении воздуха 760 мм.рт.ст., температуре 20°С и относительной влажности 70%.

Механический КПД определяется, как отношение эффективной мощности к индикаторной и характеризует механические и гидравлические потери в трущихся частях дизеля, а также затрату мощности на привод вспомогательных механизмов.

Индикаторный КПД определяется как отношение механической энергии выработанной в цилиндрах дизеля, к энергии, внесенной в дизель с топливом за определенное время (например, за 1 час).

Этот КПД характеризует степень совершенства использования тепла в цилиндрах дизеля.

Эффективный КПД определяется как отношение выработанной им и подведенной к коленчатому валу механической энергии к количеству энергии введенной в дизель с топливом за то же время.

 

ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ТЕПЛОВОЗНЫМ ДВС ИХ ОБОЗНАЧЕНИЕ

 

Дизель является важнейшим силовым агрегатом, который в значительной степени определяет экономичность, надежность и эксплуатационные качества тепловоза. Поэтому тепловозный дизель должен удовлетворять ряду требований.

На габаритные размеры дизеля накладываются жесткие ограничения, обусловленные длиной рамы (21 - 22 метра) и габаритом 1 - Т. Исходя из этого, длина дизеля должна быть в пределах 4500 - 6200 мм, ширина 1500 -1900 мм, высота 2500 - 3200 мм.

Чтобы обеспечить вождение поездов большой массы, мощность дизелей перспективных тепловозов должна составлять 3000 - 6000 кВт.

В последнее время на тепловозах применяют четырехтактные дизели, которые по сравнению с двухтактными лучше приспособлены к локомотивной службе, характеризующейся частыми изменениями режима работы, имеют повышенную топливную экономичность. Наиболее целесообразным является V- образное расположение цилиндров.

Тепловозы работают в широком диапазоне температур и барометрического давления. В этих условиях дизель должен работать устойчиво, без значительного понижения мощности.

Конструкция дизеля должна обеспечивать безопасность при его обслуживании, а также удобство разборки, сборки и возможность ремонта всех его узлов.

Срок службы дизеля до переборки с выемкой поршней должен быть не менее 200 - 250 тыс.км. пробега (или 12000 -15000 часов), а до капитального ремонта (моторесурс) не менее 750 - 800 тыс.км. пробега (45000 - 50000 часов).

Для тепловозных дизелей большое значение имеет развертывание конструкции в мощностной ряд с целью унификации отдельных узлов и деталей, снижения расходов на их ремонт и обслуживание. Мощностные ряды развертываются на базе цилиндров и шатунно-кривошипного механизма одинаковой конструкции и размерности. Изменение мощности дизеля достигается изменением числа цилиндров, их расположением, давлением наддувочного воздуха, частотой вращения коленчатого вала. Примером мощностного ряда являются дизели типа Д49 ПО «Коломенский завод».

Каждый завод, выпускающий дизели, обычно присваивает им условное обозначение (заводскую марку), например 10Д100, 1А-5Д49, ПД1М и т.д.

ГОСТом предусмотрены единые правила обозначения дизеля, учитывающие его основные параметры. Так дизель 1А-5Д49 в соответствии с ГОСТом имеет обозначение 16ЧН26/26, которое расшифровывается так:

16 - число цилиндров;

Ч - четырехтактный (буква Д на этом месте означала бы двухтактный);

Н - дизель с наддувом;

26 - (в числителе) диаметр цилиндра в сантиметрах;

26 - (в знаменателе) ход поршня в сантиметрах;

Обозначение дизелей:

ПД1М по ГОСТу - 6ЧН31,8/33;

10Д100 по ГОСТу – 10ДН20,7/2х25,4.

РАМА ДИЗЕЛЯ ПД1М