Расчет системы охлаждения двигателя

Содержание
  1. Расчет системы охлаждения.
  2. Расчет системы охлаждения
  3. Оставьте свой комментарий
  4. Оставить комментарий от имени гостя
  5. Комментарии
  6. Закрепленные
  7. Понравившиеся
  8. Последние материалы
  9. Заключение (Грунты)
  10. Представления о решении задач нелинейной механики грунтов
  11. Прочность грунтов при сложном напряженном состоянии
  12. Основные закономерности татического деформирования грунтов
  13. Упругопластическое деформирование среды и поверхности нагружения
  14. Описание схем и результатов испытаний грунтов с использованием инвариантов напряженного и деформированного состояний
  15. Инварианты напряженного и деформированного состояний грунтовой среды
  16. О коэффициентах устойчивости и сопоставление с результатами опытов
  17. Давление грунта на сооружения
  18. Несущая способность оснований
  19. Процесс отрыва сооружений от оснований
  20. Решения плоской и пространственной задач консолидации и их приложения
  21. РАСЧЕТ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ

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/м 3 – 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:

, м 3 /с,

где h = 0,9 – коэффициент подачи насоса.

Мощность, потребляемая жидкостным насосом, кВт,

,

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

рж = 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: Тж.вх = 353…368 К; Тж.вх =368,

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

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

; ,

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

Средние температуры жидкости и воздуха в радиаторе:

= ,

.

Поверхность охлаждения радиатора:

здесь k – коэффициент теплопередачи радиатора (для грузовых автомобилей; k =90 Вт/м 2 ×К,).

Расчет вентилятора

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

, м 3 /с,

где rв = 1,15 кг/м 3 – плотность окружающего воздуха;

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

Мощность, затрачиваемая на привод вентилятора:

,

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.

Читайте также:  Ремонт двигателя 6ч12 14

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.

Источник

Расчет системы охлаждения

Для охлаждения двигателей широкое распространение получили системы жидкостная и воздушная. В качестве теплоносителя в жидкостных системах используют воду или незамерзающие жидкости (этиленгликолевые антифризы и др.), воздушных — воздух. Чтобы увеличить отдачу тепла в окружающую среду, теплоноситель в системе перемещается принудительно насосом или вентилятором (двигатели воздушного охлаждения). Максимальная температура теплоносителя в жидкостных системах охлаждения закрытого типа достигает 105°С, в системах охлаждения открытого типа — не более 95°С. Температура охлаждающего воздуха у двигателей с воздушным охлаждением достигает 100°С в непосредственной близости к охлаждаемой поверхности.

Количество тепла, отводимого от двигателя через систему охлаждения, определяют при составлении теплового баланса двигателя или подсчитывают по формуле (кДж)

, (176)

где Ne — эффективная мощность двигателя, кВт; q — количество отводимого тепла, Дж/(кВт·c); принимают q:

Для карбюраторных двигателей………………. 800÷1300

Для дизелей…. 1100÷1150

Количество жидкости (кг/с), циркулирующей в системе охлаждения,

, (177)

где — плотность жидкости; сж — теплоемкость жидкости; cвод = 4187Дж/ (кг·град) ; сэ.глик = 3840 Дж/(кг·град); tж.вых

Систему охлаждения двигателя рассчитывают для режимов Ne и Mкр

Поверхность охлаждения радиатора (м 2 )

,

Для легковых автомобилей ………………………………. k = 140÷180

Для грузовых автомобилей ………………………………. k = 80÷100

Аэродинамическое сопротивление радиатора 100—800 Па.

Поверхность охлаждения радиатора (м 2 ) для предварительных расчетов Fрад=fN, где f — удельная поверхность охлаждения, м 2 /кВт:

Для легковых автомобилей 0,14÷0,3

Для грузовых автомобилей 0,2÷0,4

Для тракторов 0,4÷0,55

Емкость системы жидкостного охлаждения, л:

Мощность (кВт), необходимая на привод насоса,

, (178)

где — напор, создаваемый насосом; при расчетах принимают = 0,06÷0,01 МПа; — секундный расход жидкости, м 3 /с; = 0,6÷0,7 — гидравлический к.п.д. насоса; = 0,7÷0,9 — механический к.п.д. насоса; = 0,8÷0,9 — коэффициент подачи насоса.

Оставьте свой комментарий

Оставить комментарий от имени гостя

Комментарии

Закрепленные

Понравившиеся

Последние материалы

Заключение (Грунты)

При построении курса учитывалась необходимость его использования для различных гидротехнических специальностей и специализаций. В качестве основной части для студентов всех гидротехнических специальностей следует считать обязательным прочтение гл. 1—7. В гл. 8.

Представления о решении задач нелинейной механики грунтов

На современном этапе развития нелинейного направления механики грунтов оформились два основных подхода к решению практических задач расчета грунтовых оснований и сооружений: нелинейно-упругий и упругопластический (А. К. Бугров, С. С. Вялов.

Читайте также:  Неисправности дизельных двигателей 1kz

Прочность грунтов при сложном напряженном состоянии

Для сред и материалов, обладающих сплошностью, предложено много различных условий прочности. Для оценки прочности грунтов наиболее широкое распространение получило условие Мора—Кулона (2.38), не содержащее промежуточного главного напряжения а2 и тем.

Основные закономерности татического деформирования грунтов

За последние 15. 20 лет в результате многочисленных экспериментальных исследований с применением рассмотренных выше схем испытаний получены обширные данные о поведении грунтов при сложном напряженном состоянии. Поскольку в настоящее время в…

Упругопластическое деформирование среды и поверхности нагружения

Деформации упругопластических материалов, в том числе и грунтов, состоят из упругих (обратимых) и остаточных (пластических). Для составления наиболее общих представлений о поведении грунтов при произвольном нагружении необходимо изучить отдельно закономерности…

Описание схем и результатов испытаний грунтов с использованием инвариантов напряженного и деформированного состояний

При исследовании грунтов, как и конструкционных материалов, в теории пластичности принято различать нагружение и разгрузку. Нагружением называют процесс, при котором происходит нарастание пластических (остаточных) деформаций, а процесс, сопровождающийся изменением (уменьшением)…

Инварианты напряженного и деформированного состояний грунтовой среды

Применение инвариантов напряженного и деформированного состояний в механике грунтов началось с появления и развития исследований грунтов в приборах, позволяющих осуществлять двух- и трехосное деформирование образцов в условиях сложного напряженного состояния…

О коэффициентах устойчивости и сопоставление с результатами опытов

Так как во всех рассмотренных в этой главе задачах грунт считается находящимся в предельном напряженном состоянии, то все результаты расчетов соответствуют случаю, когда коэффициент запаса устойчивости к3 = 1. Для…

Давление грунта на сооружения

Особенно эффективны методы теории предельного равновесия в задачах определения давления грунта на сооружения, в частности подпорные стенки. При этом обычно принимается заданной нагрузка на поверхности грунта, например, нормальное давление р(х), и…

Несущая способность оснований

Наиболее типичной задачей о предельном равновесии грунтовой среды является определение несущей способности основания под действием нормальной или наклонной нагрузок. Например, в случае вертикальных нагрузок на основании задача сводится к тому…

Процесс отрыва сооружений от оснований

Задача оценки условий отрыва и определения требуемого для этого усилия возникает при подъеме судов, расчете держащей силы «мертвых» якорей, снятии с грунта морских гравитационных буровых опор при их перестановке, а…

Решения плоской и пространственной задач консолидации и их приложения

Решений плоской и тем более пространственных задач консолидации в виде простейших зависимостей, таблиц или графиков очень ограниченное число. Имеются решения для случая приложения к поверхности двухфазного грунта сосредоточенной силы (В…

Источник

РАСЧЕТ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ

8. РАСЧЕТ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ

Система охлаждения представляет собой совокупность устройств, обеспечивающих принудительный отвод теплоты от нагретых деталей двигателя и передающих ее окружающей среде с целью поддержания оптимального теплового состояния двигателя.

Читайте также:  Присадка восстанавливающая двигатель автомобиля

К системе охлаждения предъявляют следующие требования:

— предупреждение перегрева или переохлаждения двигателя на всех режимах его работы в различных рельефных и климатических условиях работы мобильных машин;

— сравнительно небольшие затраты мощности на охлаждение;

— компактность и малая масса;

— малая материалоемкость и себестоимость.

Ориентируясь на прототип Д – 244 принимаем: охлаждение дизеля жидкостное с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости от центробежного насоса, объединенного в один агрегат с вентилятором. Валик насоса и вентилятор приводятся во вращение от шкива коленчатого вала дизеля с помощью клинкового ремня. Для регулирования температуры в системе охлаждения установлен термостат ТС – 109 с твердым наполнителем.

8.1. Расчет радиатора

Определяем количество теплоты Qж (кДж/с), отводимой через систему охлаждения двигателя при его работе на режиме номинальной мощности:

, (6.1 [1])

где qж = Qж/Q – относительная теплоотдача в охлаждающую жидкость, обычно qж для дизелей лежит в пределах 0,16. 0,36 от теплоты сгорания топлива, принимаем qж = 0,26:

Расчетное количество теплоты (с учетом изменения коэффициента теплоотдачи из-за засорения наружной поверхности решетки радиатора и отложения накипи внутри).

Количество теплоты, отводимой от двигателя охлаждающей жидкостью (Qжр), принимается равным количеству теплоты, передаваемой охлаждающему воздуху (Qвозд):

Расход воздуха (м 3 /с), проходящего через радиатор:

(6.2. [1])

где Свозд – средняя удельная теплоемкость воздуха, Свозд = 1,005 кДж/кг ºС

Р – плотность воздуха при температуре 40 ºС (Рвозд = 1,13 кг/м 3 );

tвозд – температурный перепад в решетке радиатора (25 ºС):

Циркуляционный расход (л/с) охлаждающей жидкости, проходящей через радиатор:

, (6.3 [1])

где Сж – удельная теплоемкость охлаждающей жидкости (для воды 4,187 кДж/кг ºС)

ρж – плотность жидкости (для воды при tж = 20 ºС ρж = 1 т/м 3

tж – температурный перепад охлаждающей жидкости в радиаторе (tж= tжвх – tжвых = 6. 12 ºС).

Оптимальное значение температуры tжвх, характеризующей температурный режим жидкостного охлаждения, принимается в интервале 80. 95 ºС. Принимаем tжвх = 92 ºС, tж = 10 ºС

.

Средняя температура жидкости в радиаторе:

, (6.4 [1])

Средняя температура воздуха, проходящего через радиатор:

, (6.5 [1])

Температура воздуха на входе в радиатор принимается tвозд.вх = 40 ºС

Необходимая площадь (м 2 ) поверхности охлаждения радиатора:

, (6.6 [1])

где kж – коэффициент теплопередачи от охлаждающей жидкости к охлаждающему телу (Вт/м 2 ºС), в результате экспериментальных исследований установлено, что для радиаторов тракторов kж находится в пределах 80. 100 Вт/м 2 ºС.

Принимаем kж = 90 Вт/м 2 ºС

Площадь фронтовой поверхности радиатора (м 2 ):

, (6.8 [1])

где υвозд – скорость воздуха перед фронтом радиатора (6. 18 м/с) без учета скорости движения машины, принимаем υвозд = 13 м/с.

Глубина сердцевины радиатора (мм):

, (6.6 [1])

Источник