3 Агрегаты систем смазки пдвс и их расчет
Для смазки деталей автомобильных двигателей применяют масла, полученные путем переработки остатков нефти после отгонки из неё жидких топлив. Они должны иметь соответствующую вязкость, хорошую маслянистость, возможно низкую температуру застывания и высокую температуру вспышки, стабильность всех этих свойств; в них должны отсутствовать механические примеси, кислоты, щёлочи и вода. Объем масла в двигателе должен быть минимальным, но, однако, он должен обеспечивать заполнение всей системы, смачивание деталей и стенок картера и создание определенного запаса, компенсирующего расход масла. Этот расход составляет 0,2…3% расхода топлива.
Удельный
объем масла
,
заливаемого в смазочную систему с мокрым
картером, для бензиновых двигателей
лежит в пределах
.
Нужно выбирать меньшее значение, потому
как большой объём масла не соответствует
сегодняшним тенденциям. Принимаем
.
Тогда объем масла заливаемого в данный двигатель будет равен:
.
3.1 Расчет масляного насоса
Масляный насос служит для подачи масла к трущимся поверхностям движущейся части двигателя. По конструктивному исполнению маслонасосы бывают шестеренчатые и винтовые. В двигателях в качестве насосов, нагнетающих и откачивающих масло, применяют главным образом объемные шестеренчатые насосы, отличающиеся надежностью, способностью создавать большие давления, простотой конструкции и малой стоимостью.
Расчёт масляного насоса заключается в определении размеров его шестерен. Этому расчету предшествует определение циркуляционного расхода масла в системе.
Циркуляционный расход масла зависит от количества отводимого им от двигателя тепла . Если не будет циркуляционного расхода масла и прокачки его по всему двигателю, не произойдёт самоочищение. Если маленькая скорость прокачки, возможно закоксовывание масла.
Если масло используется для охлаждения поршней, удельное количество теплоты отводимого от двигателя для дизелей составляет q=230…250 кДж/кВт∙ч. Поскольку для дизелей с турбонаддувом следует выбирать большие значения ,тогда q=250 кДж/кВт∙ч
Определим циркуляционный объемный расход масла:
,
где – коэффициент запаса расхода масла, необходимого в случаях перегрузки и форсирования двигателя, нарушения герметичности соединений системы, увеличения зазоров при изнашивании.
Принимаем ;
– номинальная эффективная мощность двигателя;
– перепад температуры масла на выходе из двигателя и на входе в него, для форсированных двигателей с водомасляными охладителями . Принимаем ;
– средняя теплоемкость масла.
–плотность масла.
Расчетную производительность насоса с учетом утечек масла через торцовые и радиальные зазоры определяют следующим образом:
,
где – коэффициент подачи.
Принимаем следующие параметры шестерен насоса: Модуль зацепления зуба , высота зуба , число зубьев шестерни
Задавшись числом зубьев и модулем зацепления, определим диаметр делительной окружности :
.
Диаметр внешней окружности шестерни :
.
Окружная скорость вращения шестерни на внешнем диаметре не должна превышать 8…10 м/с, поскольку при больших значениях скорости коэффициент подачи насоса значительно уменьшается. Принимаем ее равной .
Определим частоту вращения шестерни (насоса):
.
Задавшись значениями , и , определим длину зуба шестерни:
.
Задав рабочее давление масла в системе и механический КПД масляного насоса механического КПД масляного насоса , определяем мощность, затрачиваемую на привод масляного насоса:
.