
- •Министерство образования Российской Федерации
- •Двигатель автомобильный
- •Оглавление
- •Задание на курсовой проект № 1.
- •1. Тепловой расчет двигателя.
- •1.1.Обоснование параметров.
- •Методика выбора параметров теплового расчета.
- •Степень сжатия – одна из важнейших характеристик двигателя, повышение e (до определённых пределов ) способствует росту мощности и улучшению экономичности двигателя.
- •2. Динамический расчет двигателя.
- •2.1. Методика динамического расчета
- •3. Расчет механизмов двигателя и его систем.
- •3.1. Расчетные режимы.
- •4. Расчет деталей цилиндровой группы.
- •4.1. Расчет стенки цилиндра.
- •4.2. Расчет силовых шпилек (болтов) крепления головки.
- •5. Расчет деталей поршневой группы.
- •5.1. Расчет поршня.
- •5.2. Расчет поршневого пальца.
- •5.3. Расчет поршневого кольца.
- •По статистическим данным:
- •6. Расчет деталей шатунной группы.
- •6.1. Расчет шатуна.
- •6.2. Расчет крышки нижней головки шатуна.
- •6.3. Расчет шатунных болтов
- •7. Расчет коленчатого вала.
- •7.1. Расчет шеек коленчатого вала на износостойкость
- •7.2. Расчет коленчатого вала на прочность.
- •Размеры элементов коленчатого вала
- •8. Расчет газораспределительного механизма.
- •8.1. Определение проходных сечений грм
- •8.2. Профилирование кулачка грм
- •8.3. Расчет клапанной пружины
- •8.4. Расчет распределительного вала
- •9. Расчет системы смазки.
- •9.1. Расчет подшипников
- •9.2. Расчет масляного насоса
- •10. Расчет системы охлаждения.
- •10.1. Расчет жидкостного насоса
- •10.2. Расчет жидкостного радиатора
- •10.3. Расчет вентилятора
- •Заключение
9.2. Расчет масляного насоса
Расчет масляного насоса заключается в определении размеров его шестерен. Этому расчету предшествует определение циркуляционного расхода масла в системе, который, в свою очередь, зависит от количества отводимой теплоты в систему смазки.
В соответствии с данными теплового баланса современных автомобильных двигателей в систему смазки отводится (1,5%…3%) общего количества теплоты, введенной в двигатель с топливом.
,
кДж/с,
где
-
максимальная мощность двигателя, кВт;
=0,356
- значение эффективного КПД двигателя,
полученное в тепловом расчете.
Теоретический циркуляционный расход масла:
=
,
м3/с,
где - плотность масла при рабочей температуре, кг/м3;
С = 2,1 кДж/кгК – теплоемкость масла;
Тм = 10К – повышение температуры масла при прохождении его через двигатель.
Для стабилизации давления масла в системе циркуляционный расход увеличивается:
.=
Окружная скорость вращения шестерни насоса на внешнем диаметре не должно превышать 8 – 10 м/с из-за возможности возникновения кавитации и резкого снижения объемного коэффициента подачи насоса.
,
м/с,
,
где н – угловая скорость шестерни насоса (н = 0,5N или н = N в зависимости от конструкции привода насоса);
m = 310-3 м – модуль зацепления;
z = 12 – число зубьев шестерни насоса.
Длина зуба шестерни, м,
,
где н = 0,8 – объемный коэффициент подачи насоса.
Мощность, затрачиваемая на привод насоса, кВт,
,
где p – давление масла на номинальном режиме (в карбюраторных двигателях p = 0,3…0,5 МПа,);
= 0,9 – механический КПД насоса.
10. Расчет системы охлаждения.
В данном разделе приводится расчет жидкостной системы охлаждения, поскольку воздушную систему охлаждения рекомендуется применять для двигателей с рабочим объемом менее 1 л.
10.1. Расчет жидкостного насоса
Расчет основных конструктивных элементов системы охлаждения производится исходя из количества теплоты, отводимой от двигателя в систему охлаждения.
,
кДж/с – Для дизельных двигателей.
кДж/с.
Тепло, отведенное в систему охлаждения должно поглотиться жидкостью. Исходя из этого, определяется циркуляционный расход жидкости:
м/с;
где
= 1000 кг/м3 – плотность охлаждающей
жидкости;
= 4,187 кДж/кгК –
удельная теплоемкость охлаждающей
жидкости;
= 10 К – температурный перепад охлаждающей
жидкости в радиаторе.
Расчетная производительность насоса определяется с учетом утечек жидкости из нагнетательной полости во всасывающую:
,
м3/с,
где = 0,9 – коэффициент подачи насоса.
Мощность, потребляемая жидкостным насосом, кВт,
,
где мж = 0,9 – механический КПД жидкостного насоса;
рж = 500 кПа – напор, создаваемый жидкостным насосом.
10.2. Расчет жидкостного радиатора
Расчет радиатора состоит в определении поверхности охлаждения, необходимой для передачи теплоты от жидкости к окружающему воздуху. При этом следует задать значение температуры жидкости и воздуха на входе в радиатор:
температура жидкости на входе в радиатор: Тж.вх = 353…368 К; Тж.вх =368,
температура воздуха на входе в радиатор: Тв.вх = 313…315 К; Тв.вх =313.
Тогда температура жидкости и воздуха на выходе из радиатора определятся следующим образом:
;
,
где Тж = 5…10 К, Тж = 10; Тв = 20…30 К; Тв = 30 – температурные перепады жидкости и воздуха в радиаторе.
Средние температуры жидкости и воздуха в радиаторе:
=
,
.
Поверхность охлаждения радиатора:
м2,
здесь k – коэффициент теплопередачи радиатора (для грузовых автомобилей; k =90 Вт/м2К,).