2514

R – расстояние оси сопла от оси вращения.

Мвр = 2РR=Mc; Mc = a + bn, (18.12)

где а – момент сопротивления трогания в начальный момент по опытным данным, Н м, a = (5…20) 10-6, b – сопротивление при вращении, Нм/мин-1,b =(0,03…0.10)10-6;n –частотавращения центрифуги.

Из совместного решения уравнений (18.11) и (18.12) получим

Масляные радиаторы

Различают воздушно-масляные радиаторы и жидкостномасляные радиаторы.

Увоздушных масляных радиаторов следующие преимущества: меньшая масса, простое и надежное устройство, возможность получения большего температурного напора.

Недостаток – специальное перепускное устройство для перепуска холодного масла. Радиатор начинает работать по мере прогрева масла, когда давление в трубопроводе достигнет 0,15...0,2 МПа.

Ужидкостных масляных радиаторов основное преимущество – быстрый прогрев масла после пуска двигателя.

Включение радиатора в смазочную систему возможно последовательно или параллельно, или параллельно с подачей от дополнительной секции маслонасоса. Оптимальна последняя схема, так как не снижает давление в основной магистрали.

Расчет системы:

где tмр и tвр – разность средних температур масла в радиаторе и воз-

духа, °С; Kм – коэффициент теплопередачи.

Для жидкостно-масляных радиаторов можно принять: Км = =120...320 Вт/м3К для гладких трубок. Для трубок с завихрителями

Км = 800...1000 Вт/м2К.

110

рактеризуемое следующими геометрическими параметрами: углы 1 и2 определяют начало и конец масляного клина (несущего слоя); – диаметральный зазор, = D-d между диаметром вкладышей и диаметром шейки вала; – радиальный зазор, = R-r = /2; – относительный зазор – диаметральный зазор, отнесенный к диаметру вала = /d или = /r; l/d – относительная длина подшипника; е – эксцентриситет 00 смещения оси вала относительно оси вкладыша; – относительный эксцентриситет; =е/ – эксцентриситет, отнесенный к радиальному зазору; hmin – минимальная толщина масляного слоя hmin = -е = = (1- ); hmax – максимальная толщина масляного слоя hmax = +е = = (1+ ).

В основе расчета лежит уравнение Рейнольдса

где – динамическая вязкость масла; m – угол сечения, в котором давление максимально. Тогда давление в произвольном сечении несущего слоя равно

тогда

P 3 ldФ, где Ф – коэффициент нагруженности подшипника.

2

Эта величина определяет положение вала в подшипнике, а следовательно, и минимальную толщину масляного слоя. На рис. 19.2 приведены значения Ф в зависимости от и отношение l/d, которые построены на основании многочисленных экспериментов.

112

Для применяемых масел Cм= =1800…1900 кДж/м3К.

Количество масла, циркулирующего через подшипник,

где qт – коэффициент, учитывающий масло, выходящее из нагруженной зоны подшипника, находится по графикам (см. рис. 19.3) в зави-

щее в ненагруженной зоне; Рнас – давление масла от насоса, МПа; – коэффициент по графику рис. 19.4 в зависимости от , значения , от сорта масла и температуры находят по рис. 19.6.

Последовательность расчета.

1.Задается величина диаметрального зазора = (0,5…0,7) 10-3d –

ДсИЗ; = (0,7…1,0) 10-3d – дизеля.

2.Давление на входе в подшипник Р = 0,3…0,4 МПа;

tвх =70…75 С – ДсИЗ; Р = 0,4…0,6 МПа , tвх =75…80 С – дизеля.

3.Подбирается сорт масла.

4.Рассчитывается удельное давление Кср, К′ср.

5.По рис. 19.6 определяют вязкость масла при каждом значенииtср.

114

а б

управляемым вентилем 7 по сигналу датчика температуры 9. Основной недостаток системы – необходимость в большом запасе охлаждающей жидкости, поэтому она используется на водном транспорте, где в качестве жидкости применяется забортная вода.

На наземном транспорте применяют циркуляционные двухконтурные системы, где теплоотвод в воздух производится промежуточной жидкостью, циркулирующей по замкнутому

Рис. 20.4. Схемы смешанных систем жидкостного охлаждения:

а – с подводом жидкости в верхний пояс рубашки охлаждения цилиндров; б – с подводом жидкости в полость головки блока; в – двухполостная система охлаждения; 1 – радиатор; 2 – жидкостный насос; 3 – одноклапанный термостат; 4 – рубашка охлаждения двигателя; 5 – вентилятор; 6 – обводная магистраль; 7 – двухклапанный термостат; 8 – основной клапан термостата; 9 – дополнительный клапан термостата; 10 – распределительная трубка; 11 – верхняя полость охлаждения цилиндров; 12 – нижняя полость охлаждения цилиндров; 13 – канал для подвода теплоносителя; 14 – перегородка

117

контуру. Различают термосифонные, с принудительной циркуляцией жидкости и смешанные.

В термосифонной системе циркуляция происходит из-за изменения плотности жидкости от температуры нагрева. Она применима, когда на радиаторе разность температур достигает 30 С. Поэтому в современных ДВС не применяется.

Система с принудительной циркуляцией жидкости является основной (рис. 20.2). Здесь насос 6 подводит охлаждающую жидкость через нижний пояс цилиндров.

В смешанных системах (рис. 20.4, а, б) охлаждающая жидкость из радиатора 1 подается в верхнюю зону рубашки цилиндров или в полость головки блока (б) по трубе 10. Кроме радиатора и насоса эти две системы содержат термостат (рис. 20.4, а поз. 3, рис. 20.4, б поз. 8, 9), который регулирует расход жидкости через радиатор, увеличивая его при повышении температуры жидкости или уменьшая, при ее снижении. Однако при одноклапанном термостате возникает разряжение во

(рис. 20.3), содержащими воздушный (впускной) и паровой (выпускной) клапаны. Паровой клапан открывается при давлении паров 0,045…0,05 МПа, а при падении давления в системе на 0,01 МПа срабатывает воздушный клапан. В диапазоне между этими давлениями система закрыта и температура в контуре может быть доведена до 105… 110 С без закипания жидкости, что повышает эффективность охлаждения, вследствие увеличения температурного напора. Поэтому начинают применять герметизированные системы с температурой жидкости до 120 С при давлении до 0,2 МПа.

Удельный объем системы охлаждения составляет для легковых автомобилей 0,18…0,24 л/кВт, для грузовых 0,25…0,34 л/кВт.

Конструкции термостата

Рис. 20.6. Термостат с твердым наполнителем:

1 – нижняя рамка термостата; 2 – верхняя рамка термостата; 3 – регулировочный болт; 4 – шток; 5 – резиновый буфер-мембрана; 6 – седло основного клапана; 7 – основной клапан; 8 – пружина основного клапана; 9 – капсула с активной массой; 10 – направляющее кольцевое отверстие; 11 – перепускной клапан; 12 – фиксирующее кольцо перепускного клапана; 13 – пружина пере-

пускного клапана; 14 – седло перепускного клапана

Жидкостный термостат (рис. 20.5) имеет сильфон 1, заполненный легкокипящей жидкостью (1/3 этилового спирта и дистиллированная

119