6.2 Расчет элементов системы охлаждения
Охлаждение двигателя применяется в целях принудительного отвода тепла от нагретых деталей для обеспечения оптимального теплового состояния двигателя и его нормальной работы. Большая часть отводимого тепла воспринимается системой охлаждения, меньшая – системой смазки и непосредственно окружающей средой.
В зависимости от рода используемого теплоносителя в автомобильных и тракторных двигателях применяют систему жидкостного или воздушного охлаждения. В качестве жидкого охлаждающего вещества используют воду и некоторые другие высококипящие жидкости, а в системе воздушного охлаждения – воздух.
Расчет водяного насоса.
Водяной насос служит для обеспечения непрерывной циркуляции воды в системе охлаждения. В автомобильных и тракторных двигателях наибольшее применение получили центробежные насосы с односторонним подводом жидкости.
Количество тепла, отводимого от двигателя водой (по данным теплового баланса): Qв = 52000 Дж/c;
Средняя теплоемкость воды: Сж = 4187 Дж/кг∙К;
Средняя плотность воды: ρж = 1000 кг/м3;
Напор насоса: rш = 98000 Па;
- коэффициент подачи насоса;
=100C - температурный перепад воды при принудительной циркуляции; hн = 0,8 механический КПД водяного насоса.
Циркуляционный расход воды в системе охлаждения:
(172)
м3/c.
Расчетная производительность насоса:
(173)
м3/c.
Мощность потребляемая водяным насосом:
(174)
кВт.
Расчет радиатора
Расчет радиатора состоит в определении поверхности охлаждения, необходимой для передачи тепла от воды к окружающему воздуху.
Qв = Qвозд = 52000 Дж/c – количество тепла, отводимого от двигателя и передаваемого от воды к охлажденному воздуху;
Свозд = 1000 Дж/кг∙К – средняя теплоемкость воздуха;
Объемный расход воды: Gж = 0,00124 м3/с;
Средняя плотность воды: ρж = 1000 кг/м3;
- температурный переход воздуха в решетке радиатора;
- температура воды перед входом в радиатор;
0C- температурный перепад воды в радиаторе;
Тсрвозд= 400C средняя температура воздуха проходящего через радиатор;
К = 100 Вт/(м2∙град) – коэфф. теплопередачи для радиаторов грузовых а/м.
Количество воздуха, проходящего через радиатор:
(175)
кг/с.
Массовый расход воды, проходящей через радиатор:
(176)
кг/с.
Средняя температура охлаждающего воздуха, проходящего через радиатор:
(177)
Средняя температура воды радиаторе:
(178)
Поверхность охлаждения радиатора:
(179)
м2.
Расчет вентилятора
Вентилятор служит для создания направленного воздушного потока, обеспечивающего отвод тепла от радиатора. Массовый расход воздуха подаваемый вентилятором: G/возд = 2,6 кг/с; к.п.д. литого вентилятора: =0,6; tср.возд. = 500C; К = 100 коэффициент теплопередачи для радиаторов; Па – напор, создаваемый вентилятором.
Плотность воздуха при средней его температуре в радиаторе:
, (180)
кг/м3.
Производительность вентилятора:
, (181)
м3/с.
Фронтовая поверхность радиатора:
, (182)
где =20 м/с- скорость воздуха перед фронтом радматора без учёта скорости движения а/м (6÷24м/с).
Диаметр вентилятора:
. (183)
Окружная скорость вентилятора:
, (184)
где Ψл=2,9 –безразмерный коэффициент для криволинейных лопастей.
Число оборотов вентилятора:
Nвент = (60∙U) / (∙Dвент) = (60∙79)/(3,14∙0,39)=3870 об/мин. (185)
Мощность затрачиваемая на привод вентилятора:
(186)
кВт.
Литература
1. А.И. Колчин, В.П. Демидов "Расчет автомобильных и тракторных двигателей", Машиностроение, 1971г.
2. Е.В. Михайловский "Устройство автомобиля", Машиностроение, 1987г.
3. Руководство по эксплуатации автомобилей семейства ГАЗель и его модификации М.,2002г.
... 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 ...
... 137.1 31.2 217.5 1590 634.3 105.6 29.7 360 1060 582.0 64.60 27.9 630 530 482.5 26.78 25,63 957.1 4. Заключение Первый раздел курсового проекта “Тепловой и динамический расчет двигателя” выполнен в соответствии с заданием на основе методической и учебной технической литературы. Рассчитанные показатели рабочего цикла, работы, размеров, кинематики и динамики проектируемого ...
... (кг.град.) – удельная газовая постоянная для воздуха. (1) Потери давления на впуске. При учете качественной обработки внутренних поверхностей впускных систем для карбюраторного двигателя можно принять β2 + ξВП = 2,8 и ωВП = 95 м/с. β – коэффициент затухания скорости движения заряда в рассматриваемом сечении ...
... из уравнения: (24) где – коэффициент выделения тепла; – низшая теплотворная топлива принимаем = 42,8 МДж/м3. Отсюда: 1.3.13 Давление конца сгорания Давление конца сгорания в двигателе с воспламенением от сжатия определяется: (25) 1.3.14 Степень предварительного расширения Степень предварительного расширения для двигателя с воспламенением от сжатия определяется по ...
0 комментариев