Проект системы наддува автотракторного дизеля
Дипломная работа - Транспорт, логистика
Другие дипломы по предмету Транспорт, логистика
картера и создания запаса, компенсирующего расход масла между заправками двигателя.
Вместимость системы с мокрым картером определяют из условия:
м = qм ? Nен, (2.43)
где qм - удельная емкость системы смазки (для дизельных двигателей qм = 0,14тАж0,31 л / кВт).м = 0,25 ? 138 = 34.5 л.
Раiет масляного насоса
По числу секций масляные насосы бывают односекционные и многосекционные.
Раiет масляного насоса заключается в определении размеров его шестерен.
Раiетную производительность основной секции масляного насоса Vp, м3 /с, определяют по циркуляционному расходу с учетом утечек через торцевые и радиальные зазоры:
р = Vц1 / (2.44)
где = 0,6тАж0,8 - объемный коэффициент подачи.р = 0,0005/0,7 = 0,0007 м3/с.
Раiетная производительность шестеренчатого насоса при высоте зуба h = 2?m, и D0 = z ? m определяется как: Vр = 2 ? ? z ? m2 ? b ? nнас / 60,р = 2 ? 3,14 ? 6 ? 0,0032 ? 6 ? 45/ 60 = 0,0015 м3/с
Задавшись значениями z,m, nнас, можно определить длину зуба шестерни насоса b, м:
= 60 ? Vp / (2 ? ? z ? m2 ? nнас), (2.45)
где m = (3тАж6) ? 10-3 - модуль зацепления, м;= (6тАж12) - число зубьев шестерни насоса, мин-1.= 60 ? 0,0007 / (2 ? 3,14 ? 6 ? (0,003-3)2 ? 45) = 0,006 м
Частота вращения шестерни насоса nнас:
нас = (Uнас ? 60) / (? m ? (z + 2)) (2.46)
где Uнас - окружная скорость вращения шестерни на внешнем диаметре, м/с.
Окружную скорость вращения на внешнем диаметре выбирают из условия nнас < 3000 мин-1. обычно она не превышает (8тАж10) м / с .нас = (10 ? 60)/(3,14 ? 0,003 ? (0,006+2)) = 2500 мин-1
Мощность Nнм, кВт, затрачиваемая на привод односекционного масляного насоса или основной секции многосекционного масляного насоса:
нм = Vр ? Pp / (нм ? 103), (2.47)
где Pp - рабочее давление масла в системе (для дизельных двигателей Pp = 0,3 - 0,7 МПа) ;
нм = 0,85 - 0,90 - механический КПД насоса.нм = 0,0007 ? 5 ? 105 / (0,87 ?103) = 0,4 кВт.
Если масляный насос имеет дополнительную или радиаторную секции, то их раiетную производительность выбирают из условий:
радиаторной Vрp = (0,20тАж0,35) ? Vp (2.48)
рp = 0,4 ? 0,0007 = 0,0002 м3 / с.
Затраты мощности на привод дополнительной Nдм или радиаторной Nрм секции расiитывают при давлении открытия перепускного клапана Pp = 0,20 - 0,25 МПа,рм = 0,0002 ? 0,2 ? 106 / (0,87 ?103) = 0,06 кВт
Удельные затраты мощности Nуд.м, %, на привод масляного насоса:
уд.м = (Nнм + Nмр) ? 100 / Nен (2.49)
уд.м = (0,4 + 0,06) ? 100 / 138 = 0,3 %
Раiет масляного радиатора
Радиатор служит для охлаждения масла, циркулирующего в системе. На автотракторных двигателях устанавливают в основном воздушно- масляные или водомасляные теплообменники.
Основной раiетной величиной является площадь поверхности охлаждения радиатора Fмр, м2:
мр = Qм / (kм ? (ТМср - ТВср)), (2.50)
где kм - коэффициент теплопередачи от масла к окружающей среде (для гладких трубок kм - 130- 150 Вт / (м2 ? К));
ТМср = (363тАж378)К - средняя температура масла в радиаторе;
ТВср = (298тАж313)К - средняя температура проходящего через радиатор воздуха.мр = 10072 / (140 ? (378 - 298)) = 0,8 м2
Выбор моторного масла
Учитывая назначение и степень форсирования двигателя, назначаем марку моторного масла:
зимнего М - 8 - Г2
летнего М - 10 - Г2
всесезонной эксплуатации М 8з / 10 Г2.
Определяем минимальную температуру окружающей среды tп, при которой возможен запуск двигателя без предварительного прогрева из условия
п = tзм + 5 (2.51)
где tзм - температура застывания моторного масла.
летнего tп = - 15 + 5 = - 10 С.
зимнего tп = - 30 + 5 = - 25 С
2.5.2 Раiет системы охлаждения
Раiет системы жидкостного охлаждения сводится к определению основных размеров поверхности охлаждения радиатора, подбору водяного насоса и вентилятора.
Раiет основных конструктивных элементов системы охлаждения проводится, исходя из количества отводимой от двигателя теплоты Qохл, Дж / с, на номинальном режиме, которое определяют из уравнения теплового баланса или по формуле:
охл = qж ? Nен, (2.52)
где qж - удельное количество отводимой теплоты.
На основании опытных данных принимают для дизельных двигателей qж = 700 - 960 Дж / (кВт ? с) охл = 960 ? 138 = 132480 Дж / с
Вместимость системы охлаждения Vохл, л, принимают на основе соотношения:
Vохл = ? Nен, (2.53)
где - удельная емкость системы (для грузовых автомобилей = 0,2 - 0,4 л / кВт).охл = 0,4 ? 138 = 55 л.
Раiет радиатора жидкостной системы охлаждения
Раiет радиатора сводится к определению площади поверхности охлаждения для передачи теплоты от охлаждающей жидкости к окружающему воздуху. Основные параметры радиатора: площадь поверхности охлаждения, фронтальная поверхность радиатора, глубина радиатора, то между передней и задней стенками его решетки.
Площадь поверхности охлаждения радиатора Fр, м2, определяют из выражения:
р = Qохл / (k ?(ТЖср - ТВср)), (2.54)
где k - коэффициент теплопередачи (для дизельных двигателей k = 85 - 105 Вт / (м2 ? К);
ТЖср и ТВср - соответственно средние значения температуры охлаждающей жидкости в радиаторе и температура воздуха, проходящего через радиатор (для автомобильных двигателей ТЖср = 358 - 365 К; ТВср = 323 - 328 К) .р = 132480 / (85 ? (358 - 323)) = 44 м2.
Необходимая массовая подача жидкости через радиатор Gж, кг / с:
ж = Qохл / (сж ? Тж), (2.55)
где сж - теплоемкость охлаждающей жидкости (сж = 4187 Дж / (кг ? К) - для воды).
Тж = (6тАж12) К - температурный перипад жидкости в радиаторе .ж = 132480 / (4187 ? 12) =2.6 кг / с.
Необходимая подача воздуха через радиатор Vв, м3 / с, (производительность вентилятора):
в = Qохл / (св ? Тв ? в), (2.56)
где св = 1005Дж / (кг ?К) - средняя теплоемкость воздуха;
Тв = (20тАж30) К - температурный перепад возду