2.2. Индикаторные и эффективные показатели рабочего цикла.
2.2.1. Средне индикаторное давление рассчитываем вычисляется по формуле:
(30)
где – коэффициент полноты индикаторной диаграммы, принимаем в диапазоне = 0,97…0,99 для 4-тактных двигателей. Принимаем = 0,99.
Выбранное значение подставляем в формулу (30) и находим среднее индикаторное давление:
2.2.2. Среднее эффективное давление:
Для 4-тактного двигателя рассчитывается по формуле:
(31)
где мех – механический кпд двигателя, который принимается по опытным данным двигателя-прототипа. Для 4-тактного двигателя мех = 0,8…0,92. Принимаем 0,9. Тогда получаем:
МПа.
2.2.3. Рабочий объем двигателя при заданной эффективной мощности вычисляется по формуле:
(32)
где Ne – эффективная мощность двигателя, по заданию равная Ne=2200 кВт ;
n – частота вращения коленчатого вала, заданная по заданию n=1000 об/мин;
i – число цилиндров, заданное по заданию i=16;
– тактность двигателя, т.к у нас 4-х тактный двигатель, то =4.
Все значения подставляем в (32) и находим рабочий объем:
2.2.4. Коэффициенты полезного действия и удельные расходы топлива:
Индикаторные кпд двигателя и удельный расход топлива:
(33)
(34)
Эффективные к.п.д. и удельный расход топлива:
(35)
(36)
3. Основные размеры двигателя
3.1. Диаметр цилиндра определяется по формуле:
(37)
где S/D – отношение хода поршня на диаметр цилиндра. Для тепловозных двигателей это отношение изменяется в пределах S/D = 1,0…1,3, причем нижний предел характерен для 4-тактных, верхний – для 2-тактных двигателей. Так как у нас 4-х тактный двигатель то принимаем S/D = 1,0;
По выбранному значению S/D определим ход поршня:
(38)
3.2. Определяем длину дизеля:
(39)
где С – удлинение двигателя за счет размещения вспомогательных агрегатов и оборудования дизеля. Выбираем из диапазона С = 1…1,5 м. Принимаем С=1,3 м;
к =0,5 i –для V-образных двигателей.
3.3.
Ширина двигателя, определяем по формуле:
(40)
где А – коэффициент характеризующий ширину двигателя. Для V-образных двигателей А=5,0…7,0. Принимаем А=7.
3.4. Высота двигателя определяется по формуле:
(41)
где а– для V-образных двигателей составляет 5,0…7,0; принимаем а = 5.
3.5. Высота двигателя от оси коленчатого вала:
(42)