В заключение определим мощность на привод центрифуги |
|
||||||||
|
πρм Vрц R n |
Vрц |
|
|
π n R |
|
|||
Nц = 2 P Uс = |
|
|
|
|
|
|
|
(2.23) |
|
30 103 |
2 ε |
F − |
30 |
||||||
|
. |
||||||||
|
|
|
|
с |
|
|
|
||
СибАДИVрц = 0,2 Vц = 0,2 Qом . (2.24)
При расчёте центрифуги циркуляционный расход масла определяют по формуле (2.4). Для неполнопоточной центрифуги с гидрореактивным пр водом её неполнопоточность принимается равной 20%. Отсюда
производ тельность центрифуги равняется
ρм cм ∆Tм
Значен е Qом находим из выражения (2.6).
Конструкт вные параметры центрифуги принимаем из прототипа расчёта.
2.3. Масляный радиатор [1, 2, 4, 9]
Одна из функций СС – отводить тепло от деталей ДВС. Это отводимое тепло Qом должно ыть рассеяно в окружающую среду. Для эффективного отведения тепла и охлаждения масла на ВС грузовых автомобилей, тракторов, дорожных, строительных, сельскохозяйственных машин и некоторых легковых автомобилей и т.д. устанавливают теплообменный аппарат – масляный радиатор.
Существует два типа масляных радиаторов : водомасляный (жид- костно-масляный) и воздушно-масляный.
В водомасляном радиаторе трубки с протекающим внутри маслом омываются жидкостью СО, в воздушно-масляном – атмосферным воздухом. Оба типа радиаторов имеют достоинства и недостатки [9].
Достоинством водомасляных радиаторов является быстрый прогрев масла после запуска ДВС поддержание стабильной оптимальной температуры масла во время работы ДВС.
Достоинства воздушно-масляных радиаторов следующие:
−простое, а следовательно, надёжное устройство;
−большой температурный напор;
−небольшие масса и габариты.
86
К недостаткам относится установка специального клапана для предотвращения разрушения трубок при низкой температуре окружающего воздуха и при работе непрогретого ДВС. Клапан устанавливают в канале или трубопроводе, соединяющем выходной и входной патрубки. При холодном ДВС клапан открывается, и масло проходит в бак, не поступая в радиатор. По мере нагрева ДВС вязкость масла и гидравлическое сопротивлен е рад атора уменьшаются, и клапан автоматически закрывается.
Рад аторы выполняют трубчатыми и трубчато-пластинчатыми. Масляные рад аторы включают в масляную магистраль следую-
щим образом:
1) последовательно; 2) параллельно с подачей от основной секции масляного насоса;
3) параллельно с подачей от дополнительной секции масляного насоса.
На более распространённым является третий способ установки радиатора в маг страль, так как в этом случае не снижается давление в главной магистрали, а количество масла, поступающего в радиатор, не зависит от изношенности ДВС и масляного насоса.
В ДВС с «сухим» картером (см. рис. 2.2) радиаторы устанавливают в откачивающую магистраль на пути воздушного потока СО.
|
|
Расчёт масляного радиатора |
|
|
Расчёт масляного радиатора производится в том же порядке, что |
||
расчёт радиатора СО. |
|
||
|
Количество теплоты, отводимой маслом от |
ВС, равняется кол - |
|
честву теплоты, отводимой радиатором в окружающую среду: |
|||
|
|
Qом = cм ρм Vц (Tмвх −Tмвых ) , |
(2.25) |
где |
cм |
– средняя теплоёмкость масла; |
|
|
ρм |
– плотность масла; |
|
СибАДИ |
|||
|
Vц |
– циркуляционный расход масла; |
|
|
Tмвх и Tмвых |
– температура масла на входе в радиатор и выходе из не- |
|
го соответственно.
При последовательном включении радиатора в масляную магистраль и в СС с «сухим» картером Vц = Vрад.
87
Поверхность охлаждения масляного радиатора определяем по формуле
|
|
Fрад = |
|
|
|
|
|
|
Qом |
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
(2.26) |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
Kм |
(tмрад |
−tврад) |
|
|||||||||||||||||||||
СибАДИ |
||||||||||||||||||||||||||
где |
Kм – коэффициент теплопередачи от масла в окружающую |
|||||||||||||||||||||||||
|
воздушную среду; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
tмрад – tврад – разность средних температур масла в радиаторе и воз- |
|||||||||||||||||||||||||
|
духа, проходящего через радиатор. |
|
||||||||||||||||||||||||
|
редн е температуры вычисляют следующим образом: |
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
tмрад = |
tвхрад +tвыхрад |
; |
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(2.27) |
|
|
|
|
tврад = |
tввых +tввх |
. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Перепад температур масла в радиаторе принимают равным пере- |
|||||||||||||||||||||||||
паду температур масла в двигателе ∆tрад = ∆tм. |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
Суммарный коэффициент теплопередачи от масла в окружающую |
|||||||||||||||||||||||||
среду равен |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Kм = |
1 |
|
|
|
|
Fв |
|
|
|
|
Fв |
|
1 |
, |
(2.28) |
||||||||||
|
|
|
|
|
+ |
δ |
|
|
+ |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
α |
м |
|
|
|
λ |
|
F |
|
α |
в |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
м |
|
|
|
|
м |
|
|
|
|
|
||||||||
где αм – коэффициент теплоотдачи от масла к стенкам трубок радиатора; |
||||||||||||||||||||||||||
|
αв – коэффициент теплоотдачи от стенок трубок радиатора в окру- |
|||||||||||||||||||||||||
|
жающую среду; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
δ – толщина стенок трубок радиатора; |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
λ – коэффициент теплопроводности трубки радиатора; |
|
||||||||||||||||||||||||
|
Fв, Fм – поверхности охлаждения радиатора по воздуху и по маслу |
|||||||||||||||||||||||||
|
соответственно. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Отношение ξор = |
Fв |
|
называется коэффициентом оребрения, как у |
||||||||||||||||||||||
|
F |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
радиатора СО (1.3). У трубчато-пластинчатых радиаторов ξор = 2,5…3,5.
88
В уравнении (2.28) величина |
δ |
|
Fв |
имеет очень маленькое чис- |
|
λ |
F |
||||
|
|
|
|||
|
|
|
м |
|
|
ленное значение, поэтому ей можно пренебречь, и в результате выраже- |
|||||
ние (2.28) упростится: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
СибАДИ |
||||||||||||||||||
Kм = |
|
|
1 |
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
(2.29) |
|||||
|
|
1 |
|
Fв |
+ |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
α |
м |
|
F |
|
α |
в |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Из-за трудности аналитического определения значений αм и αв их |
||||||||||||||||||
определяют по стат ст чески опытным данным. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Вел ч на коэфф циента αм |
зависит от скорости движения масла |
|||||||||||||||||
по трубкам для водомасляных радиаторов с прямыми гладкими труб- |
||||||||||||||||||
ками и скорости дв жения масла 0,1…0,5 м/с αм |
= 100…500 |
|
Вт |
для |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
м2 К |
||||
трубок со спец альными завихрениями и скорости движения масла |
||||||||||||||||||
0,5…1,0 м/с αм = 800…1400 |
Вт |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
м2 К |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вт |
|
||||
Значение коэффициентаαв находится в пределах 2300…4 100 |
. |
|||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||
В результате коэффициентKм имеет следующие значения : |
|
м2 К |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||
для прямых гладких трубок– 115…350 |
Вт |
|
; |
|
|
|
|
|||||||||||
м2 К |
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
для трубок с завихрителями – 815…1160 |
|
Вт . |
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
м2 К |
|
|
|
|
|||
|
Контрольные вопросы |
1. |
Какие виды трения вы знаете? |
2. |
Как осуществляется смазка деталей ДВС? |
3. |
Какие функции выполняет система смазки? |
4. |
Какие существуют виды картера и чем они отличаются? |
5. |
Какие достоинства недостатки у разных видов картера? |
6.Какие виды насосов системы смазки вы знаете?
7.Где располагаются насосы системы смазки?
8.Какие параметры определяют при расчёте насоса системы смазки?
9.Какие типы масляных фильтров устанавливают в системах смазки?
10.Какие параметры определяют при расчёт центрифуги?
89