Федеральное агенство по образованию

Филиал

Государственного образовательного учреждения

высшего профессионального образования

Московский государственный индустриальный университет

в г.Кинешме (КФ ГОУ МГИУ)

Кафедра «Общеинженерные дисциплины» (613)

_{КУРСОВАЯ РАБОТА}

по дисциплине «Гидравлика и гидропневмопривод»

на тему «ПРОЕКТИРОВАНИЕ ГИДРАВЛИКИ И ГИДРОПРИВОДА СИСТЕМЫ ЖИДКОСТНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ АВТОМОБИЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ»

Группа

3641

Студент Невский Евгений

Руководитель работы доцент, к.п.н.

Дубинин А.П.

ДОПУСКАЕТСЯ К ЗАЩИТЕ

Зав. кафедрой 613 доцент, к.х.н.

Ю.М. Осипов

Оценка работы Дата

1.03.2011

Кинешма 2011

Оглавление.

Цель, содержание и исходные данные к курсовой работе 4

Указания к оформлению и выполнению курсовой работы 5

Образец титульного листа курсовой работы 9

ОПИСАНИЕ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ 11

Раздел 1. Гидравлический расчет системы охлаждения

ДВИГАТЕЛЯ 12

1. Определение расчетного расхода теплоносителя в системе охлаждения двигателя Q_Р 13

2. Определение расчетных скоростей движения теплоносителя, значений числа Рейнольдса и режима движения теплоносителя 15

1. Определение коэффициента трения на участках 16

3. Определение или выбор коэффициентов местных потерь напора (сопротивлений) 17

1.5. Расчетные динамические напоры и потери напора на участках 18

Раздел 2. Конструктивный расчет центробежного насоса. …….18

1. Определение коэффициента быстроходности и типа насоса 20

2. Определение наружного диаметра рабочего колеса D₂ 20

3. Определение ширины рабочего колеса насоса на выходе из насоса b₂……....20

4. Определение приведенного диаметра входа в рабочее колесо D₁ 20

5. Определение диаметра горловины рабочего колеса D_г 20

6. Выбор ширины рабочего колеса напора на входе в насос b₁ 21

7. Выбор углов установки лопаток рабочего колеса на выходе и на входе 21

8. Выбор количества лопаток рабочего колеса и корректировка углов установки лопаток и 21

9. Конструирование для насоса спирального отвода 22

2.10. Выбор размеров конфузора на входе в насос и диффузора на выходе

из насоса 23

2.11. Определение действительного расчетного напора, развиваемого запроектированным насосом, (Н^д_н)_р 23

Раздел 3. Определение мощности и к.П.Д. Насоса в

РАСЧЕТНОМ РЕЖИМЕ ЕГО РАБОТЫ 24

1. Гидравлическая (она же полезная) мощность насоса 24

2. Полный К.П.Д. насоса 24

3. Мощность (она же потребляемая мощность) насоса 25

4. Расчетная мощность двигателя для насоса: 25

Раздел 4. Расчет теоретической характеристики насоса 25

1. Теоретическая характеристика насоса по напорам 26

2. Теоретическая характеристика насоса по гидравлической мощности....27

3. Теоретическая характеристика насоса по К.П.Д 27

Вопросы к курсовой работе 31

Библиографический список 32

Цель, содержание и исходные данные к курсовой работе.

Целью курсовой работы является проектирование гидравлики и гидропривода

системы жидкостного охлаждения автомобильного двигателя.

Содержание расчетной части курсовой работы.

1. Гидравлический расчет системы охлаждения двигателя.

2. Конструктивный расчет центробежного насоса.

3. Расчет теоретической характеристики насоса.

Исходные данные к курсовой работе.

1. Мощность двигателя N_дв= 110, кВт.

2. Доля мощности двигателя, отбираемая на охлаждение = 0,19

3. Температуры охлаждающей жидкости (теплоносителя) на выходе из двигателя t₁ = 91, °С и на выходе из радиатора t₂ = 66, °С.

4. Частота вращения рабочего колеса в насосе n = 520, об/мин.

5. Расчетный напор насоса Н^р_н = 1,3, м.

6. Расчетная потеря напора в устройстве охлаждения двигателя = 0,4, м.

7. Расчетная потеря напора в радиаторе = 0,25, м.

8. Диаметр (внутренний) нижнего коллектора устройства охлаждения двигателя d₁ = 25, мм.

9. Диаметры (внутренние) коллекторов радиатора d₂ = 30, мм. 10. Внутренние диаметры у всех трубопроводов гидролиний d₃ = 10, мм.

11. Полная длина трубопроводов участка гидролиний, первого по ходу движения от

двигателя к радиатору L₁ = 0,5, м.

12. Полная длина трубопроводов второго участка гидролиний L₂ = 1,0, м.

ОПИСАНИЕ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ.

Система охлаждения двигателя состоит (рис.1) из центробежного насоса 1, устройства охлаждения двигателя 2, радиатора для охлаждения теплоносителя пото­ком воздуха 3, термоклапана 4 и соединительных трубопроводов - гидролиний 5. Все указанные элементы системы входят в так называемый «большой» круг охлаж­дения. Имеется и «малый» круг охлаждения, когда теплоноситель не заходит в ра­диатор. Причины наличия как «большого», так и «малого» кругов охлаждения пред­ставлены в специальных дисциплинах. Расчету подлежит только «большой» круг, как расчетный тракт движения охлаждающей жидкости (теплоносителя).

Устройство охлаждения двигателя состоит из «рубашки» охлаждения крышки (головки) цилиндров двигателя (2а), «рубашки» охлаждения боковых стенок цилин­дров двигателя (в виде вертикальных ходов цилиндрических формы, расположен­ных по двум сторонам двигателя) (26) и двух цилиндрических коллекторов для сбо­ра охлаждающей жидкости (2в). Представление «рубашки» охлаждения боковых стенок цилиндров в виде вертикальных ходов является условным, но достаточно близким к действительности и именно такое представление рассматриваемого эле­мента устройства охлаждения двигателя можно было бы использовать при проведе­нии гидравлического расчета системы охлаждения двигателя.

Радиатор 3 состоит из верхнего (За) и нижнего (36) коллекторов, вертикаль­ных трубок (Зв), по которым теплоноситель движется от верхнего коллектора в нижний. Термоклапан (термостат) является автоматически действующим дроссель­ным устройством, предназначенным для изменения движения теплоносителя либо по «большому», либо по «малому» кругам. Устройства и принципы действия радиа­тора и термоклапана (термостата) изучаются в специальных дисциплинах.

Теплоноситель при его движении по «большому» кругу преодолевает сле­дующий путь: центробежный насос - рубашка охлаждения крышки цилиндров -вертикальные ходы в стенках двигателя - нижние коллекторы устройства охлажде­ния двигателя - узел соединения двух потоков - термоклапан - верхний коллектор радиатора - трубки радиатора - нижний коллектор радиатора - вход в насос. По пу­ти преодолевается ряд «местных» сопротивлений в виде внезапных расширений или сужений потока, поворотов на 90°, а также в виде дроссельного устройства (термо­клапана).

Все гидролинии системы охлаждения двигателя изготовлены из технически гладких труб, причем внутренние диаметры труб на всем протяжении гидролиний

одинаковы и равны d₃. В задании приводятся также значения диаметров нижнего коллектора устройства охлаждения двигателя d₁ и обоих коллекторов радиатора d₂, а также длина коллекторов радиатора l_р=0,5 м.

Теплоносителем в системе охлаждения двигателя принимается охлаждающая жидкость, у которой при температуре +4 °С плотность составляет =1080 кг/м³ , а кинематическая вязкость м²/с. Это могут быть жидкости «Антифриз», «Тосол», «Лена», «Прайд» или другие.