Расчет системы охлаждения.

В данном разделе приводится расчет жидкостной системы охлаждения, поскольку воздушную систему охлаждения рекомендуется применять для двигателей с рабочим объемом менее 1 л.

Расчет жидкостного насоса

Расчет основных конструктивных элементов системы охлаждения производится исходя из количества теплоты, отводимой от двигателя в систему охлаждения.

, кДж/с – Для дизельных двигателей.

кДж/с.

Тепло, отведенное в систему охлаждения должно поглотиться жидкостью. Исходя из этого, определяется циркуляционный расход жидкости:

м/с;

где = 1000 кг/м³ – плотность охлаждающей жидкости;

= 4,187 кДж/кг×К – удельная теплоемкость охлаждающей жидкости;

= 10 К – температурный перепад охлаждающей жидкости в радиаторе.

Расчетная производительность насоса определяется с учетом утечек жидкости из нагнетательной полости во всасывающую:

, м³/с,

где h = 0,9 – коэффициент подачи насоса.

Мощность, потребляемая жидкостным насосом, кВт,

,

где h_мж = 0,9 – механический КПД жидкостного насоса;

р_ж = 500 кПа – напор, создаваемый жидкостным насосом.

Расчет жидкостного радиатора

Расчет радиатора состоит в определении поверхности охлаждения, необходимой для передачи теплоты от жидкости к окружающему воздуху. При этом следует задать значение температуры жидкости и воздуха на входе в радиатор:

температура жидкости на входе в радиатор: Т_ж.вх = 353…368 К; Т_ж.вх =368,

температура воздуха на входе в радиатор: Т_в.вх = 313…315 К; Т_в.вх =313.

Тогда температура жидкости и воздуха на выходе из радиатора определятся следующим образом:

; ,

где DТ_ж = 5…10 К, DТ_ж = 10; DТ_в = 20…30 К; DТ_в = 30 – температурные перепады жидкости и воздуха в радиаторе.

Средние температуры жидкости и воздуха в радиаторе:

= ,

.

Поверхность охлаждения радиатора:

м²,

здесь k – коэффициент теплопередачи радиатора (для грузовых автомобилей; k =90 Вт/м²×К,).

Расчет вентилятора

Тепло, отведенное в систему охлаждения должно поглотиться окружающим воздухом. Исходя из этого, определяется производительность вентилятора:

, м³/с,

где r_в = 1,15 кг/м³ – плотность окружающего воздуха;

С_в = 1 кДж/кг×К – удельная теплоемкость воздуха при постоянном давлении.

Мощность, затрачиваемая на привод вентилятора:

,

где Dр_в = 0,6 - 1 кПа – напор, создаваемый вентилятором;

h_мв = 0,3 - 0,7 – механический КПД вентилятора.

h_мв = 0,6

Заключение

В результате выполнения задания был спроектирован V-образный, 8-х цилиндровый двигатель с мощностью 180 кВт и частотой вращения коленчатого вала 2100 об/мин, а также изучены модели основных систем и механизмов и произведен их расчет.

Список использованной литературы:

1. Методические указания к выполнению самостоятельной работы

по дисциплине «Автомобильные двигатели» для студентов специальности 150200 ААХ и по дисциплине «Рабочие процессы, конструкция и основы расчета энергетических установок и транспортно-технологического оборудования» для студентов специальности 230100 СТМ всех форм обучения. Составили: Михайлов Александр Федорович, Сычев Александр Михайлович. Саратов 2008

2. Автомобильные двигатели. В.М. Архангельский, М.М. Вихерт, А.Н. Воинов, Ю.А. Степанов, В.И. Трусов, М.С. Ховах. Учебник для вузов. М., «Машиностроение», 1967, 496 с.

2.Гжиров Р.И. Краткий справочник конструктора: Справочник – Л: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1983. – 464 с., ил.

3. Колчин А.И., Демидов В.П. Расчет автомобильных и тракторных двигателей: Учеб. пособие для вузов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. Школа, 1980. – 400 с., ил.

4. Артамонов М.Д., Морин М.М., Скворцов Г.А. Основы теории и конструирования автотракторных двигателей: Конструирование и расчет автомобильных и тракторных двигателей: учебник. -М.: Высшая школа, 1978.

5. Артамонов М.Д., Панкратов Г.П. Теория, конструкция и расчет автотракторных двигателей. Учебн. пособие. - М.: Машгиз, 1963.