5.4. Расчёт фильтра очистки масла

Расчёт фильтра очистки масла заключается в определении площади его фильтрующего элемента:

(277)

где –динамическая вязкость масла;

– перепад давлений на входе и выходе фильтра;

– коэффициент, зависящий от типа фильтрующего элемента.

6. Расчёт системы охлаждения

Система охлаждения представляет собой совокупность устройств, обеспечивающих принудительный отвод теплоты от нагретых деталей двигателя и передающих ее окружающей среде с целью поддержания оптимального теплового состояния двигателя.

6.1 Расчёт радиатора

Радиатор предназначен для передачи теплоты охлаждающей жидкости в атмосферу.

Количество теплоты, отводимой через систему охлаждения двигателя при его работе на режиме номинальной мощности:

(278)

где относительная теплоотдача в охлаждающую жидкость;

. В расчёте принимаем.

Количество теплоты, отводимой в ОЖ от ОГ в системе РОГ:

(279)

где – расход ОГ;

– теплоёмкость ОГ;

;

– процент ОГ в РОГ.

Расчётное значение количества теплоты отводимой от двигателя:

(280)

Расход воздуха проходящего через радиатор:

(281)

где средняя удельная теплоемкость воздуха,

плотность воздуха,

температурный перепад в решетке радиатора,

Циркуляционный расход охлаждающей жидкости через радиатор:

(282)

где удельная теплоемкость охлаждающей жидкости,

– плотность охлаждающей жидкости,;

–температурный перепад охлаждающей жидкости в радиаторе,

Средняя температура жидкости в радиаторе:

(283)

где –температура охлаждающей жидкости на входе в радиатор:С.

Средняя температура воздуха, проходящего через радиатор:

(284)

где температура воздуха на входе в радиатор,.

Необходимая площадь поверхности охлаждения радиатора:

(285)

где коэффициент теплоотдачи от охлаждающей жидкости в стенки радиатора,

Площадь фронтовой поверхности радиатора:

(286)

где скорость воздуха перед фронтом радиатора,.

Глубина сердцевины радиатора:

(287)

где коэффициент объемной компактности,

6.2 Расчёт вентилятора

Окружная скорость лопасти вентилятора на ее наружном диаметре:

(288)

где коэффициент, зависящий от формы лопастей,;

давление воздуха создаваемое вентилятором,Для расчёта принимаем ,;.

Диаметр вентилятора:

(289)

где расчётная скорость воздуха в рабочем колесе,

По принимаем.

Частота вращения вала вентилятора:

(290)

Мощность, потребляемая для привода вентилятора:

(291)

где КПД вентилятора,.

6.3 Расчёт водяного насоса

Для обеспечения принудительной циркуляции охлаждающей жидкости в систему охлаждения включается водяной насос. В автомобильных и тракторных двигателях наибольшее применение получили центробежные насосы с односторонним подводом жидкости. Корпус и крыльчатка насоса отлиты из чугуна.

Расчётная подача водяного насоса:

(292)

где – коэффициент подачи, учитывающий возможность утечки жидкости.

Радиус входного отверстия крыльчатки:

(293)

где – скорость жидкости на входе в насос,;

r₀– радиус ступицы крыльчатки,.

Рисунок 6.3 – Схема рабочего колеса

Окружная скорость схода жидкости:

(294)

где ,углы между направлениями скоростей,,

– давление жидкости, создаваемое насосом,_.=,

– гидравлический КПД насоса,.

Радиус крыльчатки на выходе:

(295)

Окружная скорость потока жидкости на входе:

(296)

Если угол между скоростямииравен, то уголнаходится из соотношения:

(297)

Радиальная скорость схода охлаждающей жидкости:

(298)

Число лопастей на крыльчатке , толщина лопаток.

Толщина лопастей на входе и выходе:

(299)

Мощность, потребляемая водяным насосом:

(300)

Водяной насос забирает у двигателя мощности.