Судовой двухтактный двигатель с турбонаддувом
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
?го, смазка способствует уплотнению поршневыми кольцами внутрицилиндрового пространства и защищает детали двигателя от коррозионного разрушения.
Объем масла в смазочной системе для уменьшения массы двигателя должен быть по возможности малым, но достаточным для заполнения всей системы, смачивания деталей и стенок картера и создания определенного запаса, компенсирующего расход масла между заправками двигателя. Этот расход для двигателей различных типов в зависимости от их износа составляет 0,2 - 3% расхода топлива.
Удельный объем масла , заливаемого в смазочную систему с мокрым картером, для дизельных двигателей лежит в пределах . Принимаем .
Тогда объем масла заливаемого в масляную систему двигателя будет равен:
. (1.98)
Расчет масляного насоса
Расчёт масляного насоса заключается в определении размеров его шестерен. Этому расчету предшествует определение циркуляционного расхода масла в системе.
Циркуляционный расход масла зависит от количества отводимого им от двигателя тепла . Если количество тепла, отводимое от двигателя маслом неизвестно, то пользуются величиной удельного количества теплоты отводимого от двигателя , которое для дизельных двигателей лежит в пределах . Принимаем .
Определим циркуляционный расход масла:
, (1.99)
где - коэффициент запаса масла, необходимого на случай перегрузки и форсирования двигателя, нарушения герметичности соединений системы, увеличения зазоров при изнашивании, а также для обеспечения требуемого давления масла в системе. Принимаем ;
- номинальная эффективная мощность двигателя;
- перепад температуры масла на выходе из двигателя и на входе в него,
для форсированных двигателей с водомасляными охладителями . Принимаем ;
- средняя теплоемкость масла.
- плотность масла.
В связи с утечками масла через торцовые и радиальные зазоры насоса расчетную производительность его определяют с учетом объемного коэффициента подачи .
Приняв определим расчетную производительность насоса :
. (1.100)
В двигателях в качестве нагнетающих и откачивающих масляных насосов применяют главным образом объемные шестеренные и винтовые насосы, отличающиеся надежностью, способностью создавать большие давления, простотой конструкции и малой стоимостью. Шестеренные насосы по сравнению с винтовыми имеют более простую конструкцию и меньшую стоимость, поэтому будем использовать односекционный шестеренный насос с прямозубыми шестернями.
Из рекомендуемого диапазона чисел зубьев Z = 6..18, зададимся числом зубьев шестерни Z=14 и модулем зацепления .
Тогда высота зуба шестерни для нулевого зацепления равна: .
Задавшись числом зубьев и модулем зацепления, определим диаметр делительной окружности:
. (1.101)
Диаметр вершин зубьев определяем по эмпирической зависимости:
. (1.102)
Окружная скорость вращения шестерни на внешнем диаметре не должна превышать 8…10 м/с[ ]. При больших значениях скорости коэффициент подачи насоса значительно уменьшается. Принимаем ее равной:
.
Определим потребное число оборотов шестерни маслонасоса, которое обеспечит расчетную производительность насоса:
. (1.103)
Задавшись значениями , и , определим длину зуба шестерни:
. (1.104)
Примем, что в двигателе реализуется давление масла которое соответствует для бензиновых двигателей с турбонаддувом.
Зададимся величиной механического КПД масляного насоса .
Определим мощность, затрачиваемую на привод масляного насоса :
. (1.105)
1.6 Расчет системы охлаждения двигателя
Распределение затрат теплоты, полученной в результате сгорания топлива, на полезную работу и потери называется тепловым балансом двигателя.
Система охлаждения двигателя поддерживает определенный, наиболее выгодный тепловой режим его работы. При переохлаждении увеличиваются потери на трение, уменьшается мощность двигателя, на холодных деталях конденсируются пары бензина и в виде капель стекают по зеркалу цилиндра, смывая мазку. Возрастает износ деталей, и чаще требуется заменять масло.
Перегрев ухудшает количественное наполнение цилиндра горючей смесью, вызывает разжижение и выгорание масла, в результате чего могут заклиниться поршни в цилиндрах, и выплавится вкладыши подшипников.
Чтобы избегать перегрева и поддерживать наиболее оптимальный режим работы двигателя, необходимо достаточно точно рассчитать и изготовить детали системы охлаждения. В данной работе мы будем рассчитывать объём жидкости, заливаемый в систему, диаметр патрубков системы и рассчитаем, а также спрофилируем поточную часть и лопатку водяного насоса.
Расчет объема системы охлаждения двигателя
Объём жидкости в системе охлаждения должен быть по возможности минимален, но на столько, чтобы обеспечивать поддержание наиболее оптимальной температуры для работы двигателя, и запас, необходимый в случае нарушения герметичности системы. Для бензиновых двигателей удельный объём жидкости заливаемой в систему составляет .
Для рассчитываемого двигателя при наличии турбокомпрессора и маслорадиатора принимаем .
Следовательно, объём жидкости, заливаемой в систему:
. (1.106)
Расчет насоса системы охлаждения
Насос системы охлаждения двигателя служит для обеспечения непрерывной циркуляции охлаждающей жидкости с целью охлаждения некоторых агрегатов при помощи радиаторов.
Для нахождения циркуляционного расхода охлаждающей жидкости , который необходим д