Расчет системы жидкостного охлаждения
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

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 , МПа

1,05…1,25

1,12

Температура остаточных газов , K

900…1100

1000

Степень подогрева заряда

0…20

15

Коэффициент остаточных газов γr

0,04…0,10

0,061

Температура в конце впуска , К

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 , К

600…800

751,5

Давление в конце сжатия , МПа

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 , К

2400…3100

2630

Максимальное давление сгорания , МПа

3,5…7,5

5,86

Показатель политропы расширения

1,23…1,30

1,258

Температура в конце расширения , К

1200…1700

1514,1

Давление в конце расширения , МПа

0,35…0,6

0,397

Средняя скорость поршня , м/с      

9…16

13,5

Среднее эффективное давление , МПа

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 , г/(кВт·ч)

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 , град

10…35

27

-закрытие впускного клапана после НМТ , град

40…85

50

-открытие выпускного клапана до НМТ , град

40…70

55

-закрытие выпускного клапана после ВМТ , град

10…50

35

             

 

Показатели

Тип двигателя

Прототип

Рассчитанный

Критерий Гинцбурга , кВт/см 1,3…2,8 2,03
Критерий Костина 3,5…9,0 8,97
Масса двигателя  в кг 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: 201.