473
.pdfСодержание контрольной работы
Введение Обосновывается актуальность работы. Формулируется тема, цели.
Оформляются в виде таблиц задание для назначенного номера варианта и шифра. Объем 2 листа.
1. |
Раздел 1. |
Анализ особенностей, условий |
и основных правил |
|
эксплуатации СДКМ в зимнее время. Объем 6-8 листов. |
|
|
||
2. |
Раздел 2. |
Обоснование, выполнение |
расчетов |
тепловой |
производительности, выбор жидкостного подогревателя для зимних |
условий |
|||
эксплуатации СДКМ. Объем 10-12 листов. |
|
|
||
3. |
Раздел 3. Правила пользования средствами облегчения пуска ДВС. |
Особенности устройства, обеспечение работоспособности, использование, ТО и ремонт выбранного жидкостного подогревателя. Объем 4-5 листов.
Заключение Содержатся основные выводы по работе. Объем 1-2 листа.
Приводится список использованных источников.
Задание выдано |
“____“______________2010г. |
Руководитель контрольной работы |
________________________ |
31
4.2 Примеры расчета потребной тепловой производительности индивидуального жидкостного подогревателя по показателям
составляющих теплового баланса
Количества тепла, потребного для разогрева охлаждающей жидкости (тосол А-40), определим по формуле (3.8).
Массу жидкости системы охлаждения определим по формуле (3.9). Вместимость системы охлаждения двигателя, составляет Vож = 20 л, тогда
Gож = 1,075 20 = 21,5 кг .
Разница температур охлаждающей жидкости в начале и в конце
разогрева (табл. 4.2) |
t ож = 95 °С при t исх = −20°C , тогда |
количество, |
|||
потребного тепла для разогрева охлаждающей жидкости составит |
|||||
|
Qож = 21,5 3,5 95 = 7149 кДж . |
|
|||
|
Qож |
= |
7149 |
= 1706 ккал. |
|
|
|
|
|||
|
|
4,19 |
|
|
|
Для разогрева |
охлаждающей жидкости от температуры |
− 20°C до |
|||
температуры 75°C |
требуется |
|
1706 кккал. Соответственно, |
техническая |
производительность подогревателя в течение одного часа его работы для
разогрева |
только |
охлаждающей |
жидкости |
составит |
Пож = 1706 0,001163 = 1,98 кВт. |
|
|
Количество тепла потребного для разогрева моторного масла определим по формуле (3.10).
Масса моторного масла двигателя машины КамАЗ-740, Gм = 27,44 кг . Разница температур масла в начале и в конце прогрева двигателя (табл. 4.2), t м = 8,6 °С при t исх = −20°C .
Qм = 27,44 0,5 8,6 = 118 ккал.
Техническая производительность подогревателя в течение одного часа его работы для разогрева только моторного масла составит Пм = 118 0,001163 = 0,14 кВт.
Потребное количество тепла для разогрева силовой установки на начальном и эффективном периодах разогрева определим по формулам (3.20, 3.22). Температуру в точке условного перехода определим по формуле (3.21). Условный параметр U и темп разогрева V определим по графикам (рис. 3.10, 3.11) для начального и эффективного периодов. Время разогрева τ на начальном и эффективном периодах определим по графику (рис. 3.9).
32
t тс = −20 + 1 11 = −9 0С.
Qнсу = 0,55 0,18 (− 9 + 20) = 1,09 кВт. Qсуэ = 0,1 0,42 (75 + 9) = 3,53 кВт.
Продолжительность разогрева силовой установки на начальном периоде составляет 11 мин или 0,18 ч, а на эффективном периоде – 25 мин или 0,42 ч. Соответственно, техническая производительность подогревателя в течение одного часа его работы для разогрева силовой установки без учета разогрева охлаждающей жидкости и моторного масла составит на начальном
периоде Пнсу = 1,09 / 0,18 = 6,06 кВт, на эффективном периоде Пнсу = 3,53/ 0,42 = 8,38 кВт .
Техническая производительность подогревателя по составляющим
начального и эффективного периодов разогрева |
определим по |
||
формуле (3.23), |
техническую |
производительность |
подогревателя, |
рассчитанную с учетом теплопередачи и теплоотдачи в течение одного часа работы, определим по формуле (3.24).
Псу = 6,06 + 8,38 = 14,44 кВт.
Ппотр = 14,44 + 1,98 + 0,14 = 16,56 кВт.
Всоответствии с рассчитанной технической тепловой производительностью выбираем подогреватель 14ТС-10 (табл. П.4).
Полную тепловую производительность подогревателя рассчитаем с учетом часового расхода топлива подогревателем жидкостным по его характеристикам.
Часовой расход топлива, для подогревателя предпускового дизельного 14ТС-10 (табл. 3.1) составляет G т = 2 л / ч, а плотность дизельного топлива
зимнего составляет ρд = 0,860 г/ см3 , тогда
G т = 2 0,860 = 1,7 кг/ ч.
Qо = 42440 1,7 = 72148 кДж / ч.
Qо = 72148 = 17219 ккал/ ч. 4,19
По = 17219 0,001163 = 20,03 кВт.
Коэффициент избытка воздуха для подогревателя 14ТС-10 определим по формуле (3.12), теоретически необходимое количество воздуха для сгорания топлива, расходуемого в течение 1 часа по формуле (3.13).
33
Теоретически необходимое количество воздуха для сжигания 1 кг топлива, l0 = 14,452 кг возд/кг топл.
lт = 1,7 14,452 = 24,6 кг .
Расход воздуха подогревателем 14ТС-10 составляет lн = 37,3 кг/ ч.
α = 37,3 = 1,5 . 24,6
|
Средняя |
мольная |
теплоемкость воздуха при постоянном объеме |
|||||||||||||
(mc′ |
)t к |
при |
t |
k |
= 0°C , |
(mc′ |
)t к |
= 20,759 кДж/(кмоль град) . |
В расчете |
|||||||
v |
t |
0 |
|
|
|
|
v |
t |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
пренебрегаем, |
|
|
|
то |
есть |
|
при |
t k = −20°C |
|
|
значение |
|||||
(mc′ |
)t к |
= 20,759 кДж/(кмоль град) . |
|
|
|
|
|
|||||||||
v |
t |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Средняя мольная теплоемкость продуктов сгорания при постоянном |
|||||||||||||||
объеме |
(mc′ |
)t г |
при |
|
|
α = 1,5 |
и |
t |
г |
= 350 − 500°C , |
||||||
|
|
|
|
|
v |
t |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(mc′ |
)t г |
= 23,2215 кДж/(кмоль град) . |
|
|
|
|
|
|||||||||
v |
t |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Средние мольные теплоемкости при постоянном давлении определим
по формулам (3.15, 3.16)
(mc′′ )t к |
= 20,759 + 8,315 = 29,074 кДж/(кмоль град) . |
|
p |
t |
|
|
0 |
|
(mc′′ )t г |
= 23,2215 + 8,315 = 31,537 кДж/(кмоль град) . |
|
p |
t |
|
|
0 |
|
Количество тепла, отводимого с отработавшими газами определим по формуле (3.11).
Количество продуктов сгорания на килограмм топлива, при α = 1,5 , М2 = 0,7815 кмоль/ кг; количество свежего заряда на килограмм топлива,
при α = 1,5 М1 = αL0 = 1,5 0,5 = 0,75 кмоль/ кг.
Qг = 1,7 (0,7815 31,537 350 − 0,75 29,074 (−20)) = 15406 кДж/ ч.
Qг = 15406 = 3677 ккал/ ч. 4,19
Пг = 3677 0,00163 = 4,28 кВт.
34
По формуле (3.18) определим количество остаточного тепла, которое расходуется на разогрев двигателя и потери в окружающую среду в течение одного часа работы подогревателя.
Qост = 17219 − 1706 − 118 − 3677 = 11718 ккал/ ч.
Пост = 11718 0,001163 = 13,63 кВт.
Результаты расчетов потребной часовой тепловой производительности индивидуального жидкостного подогревателя представлены в таблице 4.2.
Таблица 4.2
Результаты расчета потребной тепловой производительности индивидуального жидкостного подогревателя
t исх , °С τ , мин По , кВт Пож, кВт Пм , кВт Пг , кВт Пост , кВт
-20 |
36 |
20,03 |
1,98 |
0,14 |
4,28 |
13,63 |
35
Библиографический список
1.Беднарский В.В. Техническое обслуживание и ремонт автомобилей. Учебник. – Ростов н\Д: Феникс, 2005. – 448 с.
2.Бельских В.И. Справочник по техническому обслуживанию и диагностированию тракторов. – М.: Россельхозиздат,1986. -399 с.
3.Герш Г.И., Белоусов И.С. Эксплуатация тракторов в зимних условиях. – М.: Россельхозиздат, 1968.- 64 с.
4.Костин А.К., Пугачев Б.П., Коченев Ю.Ю. Работа дизелей в условиях эксплуатации. Справочник. – Ленинград.: Машиностроение, 1989. – 284 с.
5.Максименко А.Н. Эксплуатация строительных и дорожных машин: Учеб. пособие. – СПб.: БХВ-Петербург, 2006. – 400 с.
6.Набоких В.А. Эксплуатация и ремонт электрооборудования автомобилей и тракторов: Учебник. – М.: Изд. центр «Академия», 2004. – 240 с.
7.Эксплуатация дорожных машин. Учебник./ А.М. Шейнин, Б.И. Филиппов, В.А. Зорин; Под редакцией А.М. Шейнина. – М.: Транспорт, 1992.
–328 с.
8.Эксплуатация и техническое обслуживание дорожных машин, автомобилей и тракторов: Учебник./С. Ф. Головин, В. М. Коншин, А. В. Рубайлов; Под редакцией Е.С. Локшина. – М.: Мастерство, 2002. – 464 с.
36
Приложения
37
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица П.1 |
|
|
Климатические районы, перечень и основные критерии |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
Климатический район |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Макроклиматический |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Число дней в году с минимальной |
|
район |
|
|
|
|
|
Средняя месячная температура |
|
|
|||
|
Наименование |
|
Обозначение |
|
|
воздуха в январе, 0С |
|
температурой воздуха ниже |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
минус 45 °, сут |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Холодный |
Очень холодный |
|
I1 |
|
|
От -50 до -30 |
(-40*) |
|
|
От 10 до 100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Холодный |
|
I2 |
|
|
От -30до -15 |
(-22*) |
|
|
От 1,0 до 10.0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Умеренный |
Умеренно холодный |
|
II4 |
|
|
От -30до -15 |
(-22*) |
|
|
От 0,1 до 1,0 |
|
|
Умеренный |
|
II5 |
|
|
От -15 до -8 |
(-11*) |
|
|
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Умеренно влажный |
|
|
|
|
От -15 до -10 |
|
|
|
|
|
|
|
II6 |
|
|
(-12*) |
|
|
- |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Умеренно теплый |
|
II7 |
|
|
От -8 до -4 |
(-6*) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
- |
|
||||
|
Умеренно теплый |
|
II8 |
|
|
От -8 до -4 |
(-6*) |
|
|
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
влажный |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Умеренно теплый с |
|
II9 |
|
|
От -4 до 0 |
(-2*) |
|
|
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
мягкой зимой |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Примечание: * – значение средней месячной температуры воздуха в январе, 0С, которое может приниматься, как расчетное значение температуры окружающей среды (исходного теплового состояния силовой установки)
38
Таблица П.2
Основные характеристики двигателей СДКМ
|
|
Мощность, |
|
Рабочий |
Максимальный |
Минимальный |
Занимаемый |
|
|
Модель |
Назначение |
Тип |
крутящий момент, |
удельный расход |
Масса, кг |
||||
кВт |
объем, л |
объем, м3 |
|||||||
|
|
|
|
|
Нм |
топлива, г/кВт ч |
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Бульдозеры |
|
|
|
|
|
|
|
|
ЯМЗ-238Б-21 |
Т20.01Я |
220 |
8VТ |
14,86 |
1180 |
204 |
1,559 |
1130 |
|
ЯМЗ-238НД3 |
К-700А-БК |
173 |
8VТ |
14,86 |
1180 |
220 |
1,504 |
1135 |
|
ЯМЗ-238НД5-1 |
К-701-1-БК |
220 |
8VТ |
14,86 |
1280 |
220 |
1,532 |
1135 |
|
ЯМЗ-850.10 |
Т-500 |
412 |
12VТ |
25,86 |
2695 |
211 |
3,054 |
2050 |
|
ЯМЗ-850.10-01 |
ТК-25.02 |
412 |
12VТ |
25,86 |
2695 |
211 |
3,054 |
2050 |
|
ЯМЗ-8501.10 |
ТМ-25.01 |
324 |
12VТ |
25,86 |
2230 |
211 |
3,054 |
2020 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Экскаваторы |
|
|
|
|
|
|
|
|
ЯМЗ-236М2-15 |
ЕК-270, -270LC |
132 |
6V |
11,15 |
667 |
214 |
1,294 |
890 |
|
ЯМЗ-236М2-26 |
Е30 |
132 |
6V |
11,15 |
667 |
214 |
1,177 |
890 |
|
ЯМЗ-236М2-28 |
ЭО-5116-1 |
132 |
6V |
11,15 |
667 |
214 |
1,257 |
985 |
|
ЯМЗ-236М2-28 |
ЕК-270, -400 |
132 |
6V |
11,15 |
667 |
214 |
1,345 |
900 |
|
ЯМЗ-236Г |
ЭО-33211 |
110 |
6V |
11,15 |
· |
220 |
1,257 |
985 |
|
ЯМЗ-236Г-3 |
ЭО-43211 |
110 |
6V |
11,15 |
· |
220 |
1,135 |
890 |
|
ЯМЗ-236Г-5 |
ЕТ-25 |
110 |
6V |
11,15 |
· |
220 |
1,135 |
890 |
|
ЯМЗ-238ГМ2 |
ЭО-5124А, -41211, |
132 |
8V |
14,86 |
· |
220 |
1,766 |
1170 |
|
-5126, -5221, -5116 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ЯМЗ-238ГМ2-2 |
ЭО-4225А |
132 |
8V |
14,86 |
· |
220 |
1,766 |
1170 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
39
Продолжение табл. П.2
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
6 |
7 |
8 |
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ЯМЗ-238Б-19 |
ЭО-5225 |
220 |
8VТ |
14,86 |
|
1180 |
204 |
1,431 |
1130 |
ЯМЗ-238Б-25 |
ЕК-400 |
220 |
8VТ |
14,86 |
|
1180 |
204 |
1,476 |
1170 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Погрузчики |
|
|
|
|
|
|
|
|
Д-21А1 |
БОБР-500, |
16,5 |
2Р |
2,08 |
|
102 |
237 |
0,407 |
244 |
БАРС-1101А |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д-120 |
ПУМ-500 |
23,5 |
2Р |
2,08 |
|
104 |
235 |
0,440 |
240 |
ЯМЗ-236Г-2 |
В138 |
110 |
6V |
11,15 |
|
· |
220 |
1,135 |
890 |
ЯМЗ-238НД3-1 |
К-702МА-ПК6 |
173 |
8VТ |
14,86 |
|
1108 |
220 |
1,504 |
1135 |
ЯМЗ-238НД4 |
К-703МА-МЛ-56 |
184 |
8VТ |
14,86 |
|
1108 |
220 |
1,504 |
1135 |
ЯМЗ-850.10-01 |
ПК-12.02 |
412 |
12VТ |
25,86 |
|
2695 |
211 |
3,054 |
2050 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Автогрейдеры |
|
|
|
|
|
|
|
|
А-41 |
ДЗ-99, ДЗ-148 |
66 |
4Р |
7,45 |
|
442 |
252 |
1,220 |
930 |
ЯМЗ-236Г-2 |
А120 |
110 |
6V |
11,15 |
|
· |
220 |
1,135 |
890 |
ЯМЗ-236Д |
ДЗк-250, -250-0 |
129 |
6V |
11,15 |
|
716 |
220 |
1,293 |
990 |
ЯМЗ-238НД3-1 |
ДЗ-98В |
173 |
8VТ |
14,86 |
|
1108 |
220 |
1,504 |
1135 |
У1Д6-ТК |
ДЗ-98В, -98В.1 |
202,5 |
6Р |
19,1 |
|
1350 |
214 |
1,774 |
1450 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Катки |
|
|
|
|
|
|
|
|
Д-245 |
ДУ-99 |
77 |
4Р |
4,75 |
|
375 |
235 |
0,962 |
430 |
Д-130 |
ДУ-97 |
107 |
4Р |
13,53 |
|
1010 |
245 |
4,443 |
2000 |
ЯМЗ-236Г-1 |
ДУ-84, -85, -85-1 |
110 |
6V |
11,15 |
|
· |
220 |
1,257 |
985 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
40 |
|
|
|