РАСЧЕТ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ

8. РАСЧЕТ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ

Система охлаждения представляет собой совокупность устройств, обеспечивающих принудительный отвод теплоты от нагретых деталей двигателя и передающих ее окружающей среде с целью поддержания оптимального теплового состояния двигателя.

К системе охлаждения предъявляют следующие требования:

-  предупреждение перегрева или переохлаждения двигателя на всех режимах его работы в различных рельефных и климатических условиях работы мобильных машин;

-  сравнительно небольшие затраты мощности на охлаждение;

-  компактность и малая масса;

-  эксплуатационная надежность;

-  малая материалоемкость и себестоимость.

Ориентируясь на прототип Д – 244 принимаем: охлаждение дизеля жидкостное с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости от центробежного насоса, объединенного в один агрегат с вентилятором. Валик насоса и вентилятор приводятся во вращение от шкива коленчатого вала дизеля с помощью клинкового ремня. Для регулирования температуры в системе охлаждения установлен термостат ТС – 109 с твердым наполнителем.

8.1. Расчет радиатора

Определяем количество теплоты Q_ж (кДж/с), отводимой через систему охлаждения двигателя при его работе на режиме номинальной мощности:

, (6.1 [1])

где q_ж = Q_ж/Q₀ – относительная теплоотдача в охлаждающую жидкость, обычно q_ж для дизелей лежит в пределах 0,16...0,36 от теплоты сгорания топлива, принимаем q_ж = 0,26:

Расчетное количество теплоты (с учетом изменения коэффициента теплоотдачи из-за засорения наружной поверхности решетки радиатора и отложения накипи внутри).

Количество теплоты, отводимой от двигателя охлаждающей жидкостью (Q_жр), принимается равным количеству теплоты, передаваемой охлаждающему воздуху (Q_возд):

Расход воздуха (м³/с), проходящего через радиатор:

(6.2. [1])

где С_возд – средняя удельная теплоемкость воздуха, С_возд = 1,005 кДж/кг ºС

Р – плотность воздуха при температуре 40 ºС (Р_возд = 1,13 кг/м³);

_∆t_возд – температурный перепад в решетке радиатора (25 ºС):

Циркуляционный расход (л/с) охлаждающей жидкости, проходящей через радиатор:

, (6.3 [1])

где С_ж – удельная теплоемкость охлаждающей жидкости (для воды 4,187 кДж/кг ºС)

ρ_ж – плотность жидкости (для воды при t_ж = 20 ºС ρ_ж = 1 т/м³

_∆t_ж – температурный перепад охлаждающей жидкости в радиаторе (_∆t_ж= t_жвх – t_жвых = 6...12 ºС).

Оптимальное значение температуры t_жвх, характеризующей температурный режим жидкостного охлаждения, принимается в интервале 80...95 ºС. Принимаем t_жвх = 92 ºС, _∆t_ж = 10 ºС

.

Средняя температура жидкости в радиаторе:

, (6.4 [1])

Средняя температура воздуха, проходящего через радиатор:

, (6.5 [1])

Температура воздуха на входе в радиатор принимается t_{возд.вх} = 40 ºС

Необходимая площадь (м²) поверхности охлаждения радиатора:

, (6.6 [1])

где k_ж – коэффициент теплопередачи от охлаждающей жидкости к охлаждающему телу (Вт/м² ºС), в результате экспериментальных исследований установлено, что для радиаторов тракторов k_ж находится в пределах 80...100 Вт/м² ºС.

Принимаем k_ж = 90 Вт/м² ºС

Площадь фронтовой поверхности радиатора (м²):

, (6.8 [1])

где υ_возд – скорость воздуха перед фронтом радиатора (6...18 м/с) без учета скорости движения машины, принимаем υ_возд = 13 м/с.

Глубина сердцевины радиатора (мм):

, (6.6 [1])

где φ_р – коэффициент объемной компактности: для современных радиаторов (0,6...1,8 мм^-1). Принимаем φ_р = 1,2 мм^-1

Похожие работы

Методика теплового расчета двигателя внутреннего сгорания

Скачать

25488

6

2

... и точки расширения соединяем плавными кривыми. После этого достраиваем процессы газообмена. Полученная индикаторная диаграмма двигателя внутреннего сгорания дизеля MAN изображена на рисунке 14.1. Рисунок 14.1 - Индикаторная диаграмма ДВС MAN. Выводы Результаты расчетов и общепринятые границы изменения расчетных параметров сводим в таблицу. Таблица - Результаты расчетов. НАЗВАНИЕ ...

Разработка участка обкатки и испытания автомобильных двигателей внутреннего сгорания

Скачать

87100

10

0

... электроэнергии, воды, местные вентиляционные отсосы, нахождения аптечки и средств пожаротушения. 6. Конструкторская разработка 6.1 Анализ существующих конструкций и приспособлений для обкатки и испытания двигателей внутреннего сгорания Приработка и испытания двигателей внутреннего сгорания производятся на обкаточно-тормозных стендах переменного тока, включающих устройство для вращения ...

Анализ эффективности работы двигателя внутреннего сгорания

Скачать

100681

2

15

... нитросоединений может привести к обгоранию клапанов и электродов запальных свечей, поломкам деталей кривошипно-шатунного механизма. После работы на топливе, содержащем нитроприсадки, двигатель требует незамедлительной промывки. В качестве смазок гоночных двигателей внутреннего сгорания наибольшее применение имеют касторовое масло и комбинированные смазки на его основе. Такие масла обладают очень ...

Проектирование и исследование механизма двигателя внутреннего сгорания

Скачать

27373

7

6

... четвертого колеса к третьему; отношение модулей зубчатых колес первой ступени к второй. 3. Исследование качественных характеристик внешнего эвольвентного зацепления Зубчатые передачи являются наиболее распространенным видом механических передач. В зависимости от условий эксплуатации при проектировании зубчатых передач учитываются различные факторы, влияющие на повышение их прочности, ...