7. Расчёт элементов системы смазки.
Рис.
9 Система смазки
двигателя.
1
- патрубок отвода картерных газов в
корпус воздушного фильтра; 2
-
крышка маслоналивной горловины;
3
- патрубок отсоса картерных газов в
задроссельное пространство карбюратора;
4
- патрубок вытяжного шланга; 5
- канал подачи масла к подшипнику
распределительного вала; 6-
масляная магистраль в головке блока
цилиндров; 7
- распределительный вала; 8
- датчик контрольной лампы давления
масла; 9
- канал подачи масла от насоса к фильтру;
10
- редукционный клапан насоса;
11
- ведущая шестерня масляного насоса;
12
- ведомая шестерня масляного насоса;
13
- серповидный выступ между шестернями;
14
- канал подачи масла из фильтра в главную
масляную магистраль;
15
-
канал поступления масла от маслоприемника
к насосу; 16
- противодренажный клапан;
17
- маслоприемник; 18
- картонный фильтрующий элемент; 19
- сливная пробка; 20
- масляный картер;
21
- перепускной клапан; 22
- канал подачи масла от коренного
подшипника к шатунному; 23
- канал подачи масла к коренному
подшипнику коленчатого вала; 24
-
главная масляная магистраль; 25
- канал подачи масла из главной масляной
магистрали в магистраль головки блока
цилиндров.
Масляная система обеспечивает смазку деталей двигателя с целью уменьшения трения, предотвращения коррозии, удаления продуктов износа и частичное охлаждение его отдельных узлов. На данном автомобиле применяется комбинированная система смазки. Одним из основных элементов системы смазки является масляный насос.
Масляный насос служит для подачи масла к трущимся поверхностям движущихся частей двигателя.
Расчёт масляного насоса.
Основные размеры шестерён масляного насоса.
Общее количество тепла, выделяемое топливом в течении 1с, определяется по данным теплового расчёта Q0 = 221,92 кДж/с
Количество тепла, отводимое маслом от двигателя:
Qм=
Q0
=
221,92
= 4,67 кДж/с
Теплоёмкость масла
См = 2,094
Плотность масла ρм = 900 кг/м3
Температура нагрева масла в двигателе ΔТм = 10К
Циркуляционный расход масла
Циркуляционный расход масла с учётом стабилизации давления масла в системе
Объёмный коэффициент подачи ηн = 0,7
Расчётная производительность насоса
Модуль зацепления зуба m = 4,5мм = 0,0045м
Высота зуба h
= 2m =
мм
= 9мм = 0,009м
Число зубьев шестерни z = 7
Диаметр начальной
окружности шестерни D0
=
=
= 31,5мм = 0,0315м
Диаметр внешней окружности шестерни
D
=
( z + 2) =
(7
+ 2) = 40,5мм = 0,0405м
Окружная скорость на внешнем диаметре шестерни uн = 6,36м/с
Частота вращения
шестерни (насоса)
Длина зуба шестерни
Рабочее давление
масла в системе Р =
Па
Механический КПД масляного насоса ηм.н.= 0,87
Мощность, затрачиваемая на привод масляного насоса:
8. Расчёт системы элементов охлаждения.
Рис.
10
Система
охлаждения двигателя.
1
-
пробка расширительного бачка; 2
— расширительный бачок; 3
— подводящий шланг радиатора; 4
— шланг от радиатора к расширительному
бачку; 5
— отводящий шланг
радиатора; 6
— левый бачок радиатора; 7
— алюминиевые трубки радиатора; 8
— датчик включения электровентилятора;
9
— правый бачок радиатора;
10
— сливная пробка;
11
— сердцевина радиатора; 12
— кожух электровентилятора; 13
— крыльчатка электровентилятора;
14
— электродвигатель;
15
—
зубчатый шкив насоса; 16
— крыльчатка насоса; 17
— зубчатый ремень привода распределительного
вала; 18
— отводящий патрубок радиатора
отопителя;
19
— подводящая трубка насоса;
20
— шланг отвода жидкости от подогрева
впускной трубы к блоку подогрева
карбюратора; 21
— блок подогрева карбюратора;
22
— выпускной патрубок; 23
— подводящий патрубок отопителя; 24
— шланг отвода жидкости от подогрева
впускной трубы и блока подогрева
карбюратора; 25
— термостат; 26
—
шланг от расширительного бачка к
термостату
Охлаждение двигателя применяется в целях принудительного отвода тепла от нагретых деталей для обеспечения оптимального теплового состояния двигателя и его нормальной работы.
Бóльшая часть отводимого тепла воспринимается системой охлаждения, меньшая - системой смазки и непосредственно окружающей средой.
Расчёт системы жидкостного охлаждения сводится к определению основных размеров водяного насоса.
Расчёт жидкостного насоса двигателя.
По данным теплового баланса количество тепла, отводимого от двигателя охлаждающей жидкостью: Qв = 60510 Дж/с
средняя теплоёмкость
охлаждающей жидкости Сж =
4187
средняя плотность охлаждающей жидкости ρж = 1000 кг/м2
напор, создаваемый насосом, принимается Рж = 120000 Па
частота вращения насоса nв.н. = 4600 об/мин
Циркуляционный расход охлаждающей жидкости в системе:
где ΔТж = 9,6 К – температурный перепад охлаждающей жидкости при принудительной циркуляции.
Расчётная производительность насоса:
где η = 0,82 – коэффициент подачи насоса.
Радиус входного отверстия крыльчатки:
где С1 = 1,8 – скорость охлаждающей жидкости на входе в насос, м/с;
r0 = 0,01 – радиус ступицы крыльчатки, м .
Окружная скорость потока охлаждающей жидкости на выходе из насоса:
где угол α2 = 100, а угол β2 = 450; ηh = 0,65 – гидравлический КПД насоса.
Радиус крыльчатки колеса на выходе
Окружная скорость входа потока
Угол между скоростями С1 и u1 принимается α1=900 , при этом
откуда
Ширина лопатки на входе
где z = 4 – число лопаток на крыльчатке насоса
δ1 = 0,003 – толщина лопаток у входа, м
Радиальная скорость потока на выходе из колеса
Ширина лопатки на выходе
δ2 = 0,003 – толщина лопаток на выходе, м
Мощность потребляемая насосом:
где ηм = 0,82 – механический КПД насоса.