МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Тюменский государственный нефтегазовый университет»

Институт транспорта

Кафедра «Эксплуатация и обслуживание

транспортно-технологических

машин»

Методические указания

к контрольной работе

по дисциплине «Эксплуатация транспортных машин и оборудования в зимних условиях» для студентов специальности 230100 «Эксплуатация и обслуживание транспортных и технологических машин и оборудования (нефтегазодобыча)» заочной формы обучения.

Тюмень 2006

Контрольная работа предусматривает расчет котла-подогревателя для соответствующего двигателя согласно варианту по исходным данным.

Контрольная работа выполняется на стандартных листах формата А4 (210297)мм в машинописном виде. Расчеты должны сопровождаться используемыми формулами с соответствующими пояснениями и указанием литературных источников.

Литература

1. Автомобильные двигатели. Под редакцией М.С.Ховаха .М. 1977. 591с.

2.Автомобильные и тракторные двигатели. Под редакцией И.М. Ленина. Ч.1,2.М. 1976. 368 с, 280 с.

3. Двигатели внутреннего сгорания. Под редакцией В.Н. Луканина в3кн.М.1995.370 с, 320 с, 247 с.

4. Методические указания к лабораторным работам по зимней эксплуатации транспортных машин. ТюмГНГУ. Электронный вариант. 2006г.

Общие положения. Пусковой подогреватель предназначен для подогрева жидкости в системе охлаждения и масла в поддоне картера двигателя перед его пуском при температуре окружающей среды ниже (–25⁰С – для дизелей и –30^оС для бензиновых двигателей). Подогреватель состоит из следующих узлов и систем:

1. Котла в сборе с горелкой.

2. Электромагнитного топливного клапана с форсункой и электронагревателем топлива в сборе.

3. Насосного агрегата с электродвигателем, вентилятором, жидкостным и топливным насосами.

4. Системы зажигания.

5. Пульта управления котлом –подогревателем.

Котелпредставляет собой теплообменник, состоящий из двух цилиндрических рубашек, заполняемых жидкостью и газохода.

Горелка котла обеспечивает процесс смесеобразования и сгорания топлива. Горелка соединяется с котлом болтами. В горелке устанавливается электроискровая свеча и форсунка в сборе с электромагнитным клапаном и электронагревателем топлива.

Насосный агрегат обеспечивает подачу топлива и воздуха в горелку котла а также обеспечивает принудительную циркуляцию жидкости в системе охлаждения двигателя в период его предпускового подогрева.

Система зажигания котла обеспечивает воспламенение смеси в горелке за счет высоковольтного разряда, образуемого между электродами свечи.

Пульт управления обеспечивает ручное дистанционное управление работой подогревателя. Управление осуществляется с помощью одного переключателя, имеющего четыре положения:

0 – все выключено;

1 – розжиг. Включены искровая свеча (контакт СТ), насосный агрегат (контакт АМ), электромагнитный топливный клапан (контакт КЗ). Это положение переключателя нефиксированное, подпружиненное. При прекращении воздействия на тумблер переключатель автоматически устанавливается в положение 2.

2 – работа. Включены насосный агрегат (контакт АМ) и электромагнитный топливный клапан (контакт КЗ).

3– продувка и подогрев топлива. Включены насосный агрегат и электронагреватель топлива (контакт АМ).

Рис.1. Схема котла-подогревателя

Расчет котла-подогревателя.

Необходимое количество тепла на подогрев двигателя:

,

где С_дв –условная теплоемкость двигателя, кДж/град

(С_дв=с_мет*М_мет+с_м*М_м+с_ж*М_ж),

с_мет, с_м, с_ж –удельная теплоемкость соответственно металла, масла, охлаждающей жидкости, кДж/кг*град (с_мет=0,83; с_м=2,08; с_ж=4,17)

М_мет,, М_м,, М_ж,- масса соответственно металла, масла, охлаждающей жидкости, принимаются с учетом данных таблицы 1.

Тип двигателя	Уд.масса, кг/кВт	Емкость смаз. системы, л	Емкость системы охл. л
Бензиновый	1,5…2,5	(0,06…0,1)*Ре	(0,13…0,25)*Ре
Автом. дизель	3…5	(0,14…0,2)*Ре	(0,15…0,3)*Ре
Тракт.(стац) дизель	5…6	(0,18…0,3)*Ре	(0,5…0,7)*Ре

Плотность охлаждающей жидкости (антифриза) и масла соответственно принимается 1,0 и 0,9 кг/л

ΔТ – необходимая величина подогрева двигателя,

t_кор.п. – температура коренных подшипников принимается равной

–20⁰С,

t_o – начальная температура двигателя, принимается равной –40^оС

t – продолжительность тепловой подготовки двигателя,

α – коэффициент теплоотдачи от поверхности двигателя в окружающую среду (в зависимости от скорости ветра и качества утеплительных средств двигателя принимается в пределах 15…80 кДж/м²*ч*град),

F – площадь охлаждаемой поверхности двигателя,м²:

,

где i – число цилиндров двигателя,

D,S- соответственно, диаметр и ход поршня двигателя,

К_п – коэффициент, учитывающий действительную поверхность двигателя, принимается равным 1,25…1,3.

По найденной теплопроизводительности подогревателя необходимо проверить температуру головки блока цилиндров в конце разогрева.

,

где с_гол условная удельная теплоемкость головки блока,

,

В-постоянный коэффициент принимаемый для головки из чугуна –0,45, алюминиевого сплава –0,5.

Найденная те6мпература головки не должна быть ниже +40⁰С

Расход топлива на подогрев двигателя при определенной температуре окружающей среды в заданное время:

,

H_u – теплотворная способность топлива (для дизтоплива 42,5*10³ кДж/кг),

η_п – кпд подогревателя, принимается равным 0,6.