6.1 Емкость системы охлаждения
При номинальной мощности кВт емкость системы охлаждения
в дм3 выберем из диапазона значений:
;
.
Принимаем дм3.
6.2 Жидкостный насос
Принимаем:
- количество теплоты отводимой охлаждающей жидкостью от двигателя Дж/с;
- средняя теплоемкость жидкости Дж/(кг∙К);
- средняя плотность жидкости кг/м3;
- температурный перепад жидкости в радиаторе К.
Циркуляционный расход жидкости в системе охлаждения двигателя в м2/с:
;
.
Принимаем коэффициент подачи насоса
Расчетная производительность насоса в м3/с:
;
.
Принимаем:
- скорость жидкости на входе в насос м/с;
- радиус ступицы крыльчатки м;
Радиус выходного отверстия крыльчатки в м:
;
.
Принимаем:
- углы между направлениями скоростей ,
и
:
и
;
- гидравлический КПД .
Окружная скорость потока жидкости на входе колеса в м/с:
;
.
Передаточное отношение ременного привода тот коленчатого вала принимаем .
Частота вращения насоса в мин-1:
;
.
Радиус крыльчатки колеса на входе в м:
;
.
Окружная скорость входа потока в м/с:
;
.
Угол между скоростями и
принимается
.
Угол ;
.
Принимаются:
- число лопаток на крыльчатке ;
- толщина лопатки у входа м;
- толщина лопатки у выхода м.
Ширина лопатки на входе в м:
;
.
Радиальная скорость потока на выходе из колеса в м/с:
;
.
Ширина лопатки на выходе в м:
;
.
Принимаем механический КПД насоса .
Мощность потребляемая жидкостным насосом в кВт:
;
.
6.3 Жидкостный радиатор
Принимаем:
- количество теплоты, отводимой от двигателя через охлаждающую жидкость к окружающему воздуху Дж/с;
- средняя теплоемкость воздуха Дж/(кг∙К);
- объемный расход жидкости, проходящей через радиатор
;
- средняя плотность жидкости кг/м3;
- температурный перепад К;
- температура перед радиатором К.
Количество воздуха, проходящего через радиатор в кг/с:
;
.
Массовый расход жидкости, проходящей через радиатор в кг/с:
;
.
Средняя температура охлаждающего воздуха, проходящего через радиатор, в К:
;
Принимаем:
- температурный перепад К;
- оптимальное значение температуры К.
Средняя температура жидкости в радиаторе в К:
;
.
Коэффициент теплопередачи радиатора принимаем Вт/(м2∙К).
Поверхность охлаждения радиатора в м2:
;
.
6.4 Вентилятор
Принимаем:
- массовый расход воздуха, подаваемый вентилятором кг/с;
- средняя температура воздуха К;
- напор, создаваемый вентилятором Па.
Плотность воздуха при средней его температуре в радиаторе в кг/м3:
;
.
Производительность вентилятора в м3/с:
;
.
Задаем скорость воздуха перед фронтом радиатора без учета скорости движения автомобиля м/с.
Фронтовая поверхность радиатора в м2:
;
.
Диаметр вентилятора ;
м.
Окружная скорость вентилятора ;
м/с.
где ― коэффициент, зависящий от формы лопастей: для криволинейных
.
Частота вращения вентилятора в мин-1:
;
.
Мощность в кВт, затрачиваемая на привод вентилятора:
;
.
где ― КПД вентилятора,
- для литого вентилятора.
Приложения
Приложение 1
Таблица сравнения показателей рассчитанного двигателя с прототипом
Показатели | Тип двигателя | |||||
Прототип | Рассчитанный | |||||
Коэффициент избытка воздуха α | 0,85…0,98 | 0,9 | ||||
Давление остаточных газов | 1,05…1,25 | 1,12 | ||||
Температура остаточных газов | 900…1100 | 1000 | ||||
Степень подогрева заряда | 0…20 | 15 | ||||
Коэффициент остаточных газов γr | 0,04…0,10 | 0,061 | ||||
Температура в конце впуска | 340…370 | 347,8 | ||||
Коэффициент наполнения | 0,70…0,90 | 0,764 | ||||
Показатель политропы сжатия | 1,34…1,38 | 1,36 | ||||
Температура в конце сжатия | 600…800 | 751,5 | ||||
Давление в конце сжатия | 0,9…2,0 | 1,56 | ||||
Степень повышения давления цикла | 3,2…4,2 | 3,76 | ||||
Степень предварительного расширения | 1,0 | 1,0 | ||||
Температура конца видимого сгорания | 2400…3100 | 2630 | ||||
Максимальное давление сгорания | 3,5…7,5 | 5,86 | ||||
Показатель политропы расширения | 1,23…1,30 | 1,258 | ||||
Температура в конце расширения | 1200…1700 | 1514,1 | ||||
Давление в конце расширения | 0,35…0,6 | 0,397 | ||||
Средняя скорость поршня | 9…16 | 13,5 | ||||
Среднее эффективное давление | 0,6…1,1 | 0,75 | ||||
Эффективный КПД | 0,23…0,38 | 0,29 | ||||
Механический КПД | 0,75…0,92 | 0,80 | ||||
Эффективный удельный расход топлива | 2300…3100 | 282,6 | ||||
Отношение | 0,86…1,07 | 1,95 | ||||
Относительная теплота | 23…38 | 29,00195604 | ||||
Относительная теплота | 24..32 | 24,09538035 | ||||
Относительная теплота | 30…55 | 28,01157978 | ||||
Относительная теплота | 0…21 | 14,11670973 | ||||
Относительная теплота | 3…10 | 4,774374102 | ||||
Фазы газораспределения: -открытие впускного клапана до ВМТ | 10…35 | 27 | ||||
-закрытие впускного клапана после НМТ | 40…85 | 50 | ||||
-открытие выпускного клапана до НМТ | 40…70 | 55 | ||||
-закрытие выпускного клапана после ВМТ | 10…50 | 35 | ||||
Показатели | Тип двигателя | ||
Прототип | Рассчитанный | ||
Критерий Гинцбурга ![]() | 1,3…2,8 | 2,03 | |
Критерий Костина ![]() | 3,5…9,0 | 8,97 | |
Масса двигателя ![]() | 152,6…450 | 281,05 |
Приложение Б
Техническая характеристика двигателя
1. Тип двигателя – карбюраторный..
2. Число тактов – 4.
3. Число и расположение цилиндров – 4, рядное.
4. Порядок работы цилиндров –
5. Расположение и число клапанов в цилиндре – верхнее, по два в цилиндре.
6. Рабочий объем двигателя, дм3 – 2,9.
7. Диаметр цилиндра, мм – 98,8.
8. Ход поршня, мм – 95.
9. Степень сжатия – 8,5.
10. Номинальная мощность, кВт – 80,3.
11. Максимальная рабочая частота вращения, мин-1 – 4400.
12. Габаритные размеры двигателя, мм – 770х525х725.
13. Направление вращения коленчатого вала – правое.
14. Максимальное среднее эффективное давление, МПа – 0,94.
15. Максимальный эффективный крутящий момент, Н∙м – 217,8.
16. Минимальная частота вращения коленчатого вала, мин-1 – 600.
17. Частота вращения при максимальном крутящем моменте, мин-1 – 2200.
18. Сорт топлива – бензин А-76 по ГОСТ 2084-77.
19. Минимальный удельный расход топлива, г/(кВт∙ч) – 250,8.
20. Фазы газораспределения: впуск (начало, конец), выпуск (начало,
конец) – (27, 60), (55, 35).
21. Наличие наддува – нет.
22. Тип системы охлаждения – жидкостный, закрытый с принудительной
циркуляцией.
23. Объем смазочной системы, дм3 – 6.
24. Объем жидкостной системы охлаждения, дм3 – 18.
Дата: 2019-05-29, просмотров: 237.