Структурная схема энергетической цепи тепловоза.

Главной особенностью д.в.с., как энергетических установок, является совмещение в од­ном пространстве (цилиндре) функций и теплового генератора и теплового двигателя. Поршневой д.в.с. — это тепловая машина, в рабочем объеме цилиндра которой («внутри») осуществляют­ся и горение топлива, и преобразование тепловой энергии про­дуктов сгорания топлива в механическую работу.

Дизельные двигатели - с внутренним смесеобразованием и самовоспламенением топлива при высокой температуре сжатого воздуха - обладают наивысшей среди других тепловых двига­телей энергетической экономичностью. Эффективный к.п.д. h_с ди­зельных двигателей на расчетных режимах достигает 42-44%.

Структурная схема его энергетической цепи (рис. 1.5.) оказы­вается проще предыдущих. ЛЭУ тепловоза представляет собой с точки зрения преобразования энергии всего одно звено — сам дизельный двигатель Д. Но, как отмечалось выше, от вала дизе­ля механическая работа не может быть непосредственно переда­на на ведущие колеса К, на тепловозе необходима промежуточ­ная передача П, согласующая режимы работы дизеля и движения.

Передача является обяза­тельной частью современного тепловоза, но с преобразования­ми энергии в ней связаны потери.

В соответствии с рассмотренной структурой энергетической цепи тепловоза его общий к.п.д. h_т можно представить выраже­нием:

h_т = h_еh_пер(1-b),

где h_с— эффективный к.п.д. тепловозного дизеля;

h_пер — к.п.д. тепловозной передачи (для электрической передачи

h_пер = 80-82%).

С учетом того, что на тепловозах доля отбора мощности дизеля на собственные нужды (в основном, на привод вспомогательного оборудования дизеля) составляет b = 0,10-0,13, получим среднее значение общего к.п.д. тепловоза h_т

h_т = 0,4×0,8(1-0,11) = 0,285 или 28,5%.

Современные тепловозы в зависимости от мощности и типа передачи имеют значения к.п.д. в пределах 26-30%, что выше значений к.п.д. всех других типов автономных локомотивов.