6 Расчет смазочной системы

6.1 Емкость смазочной системы

Емкость смазочной системы V_М в дм³:

6.2 Масляный насос

Общее количество теплоты, введённой в двигатель с топливом Q₀ н кДж/с принимаем из теплового расчета (из примера теплового и динамическом расчетов автомобильного дизельного двигателя с наддувом): Q_о = 191,44 кДж/с

Количество отводимого маслом от двигателя теплоты Q_м кДж/с:

Принимаем:

• средняя теплоёмкость масла с_м в кДж/(кг ∙К) - с_м = 2,094;

• плотность масла р_м в кг/м³ - р_м = 900;

• температура нагрева масла в двигателе ΔТ _мв К - ΔТ_М = 10.

Циркуляционный расход масла V_ц в м³/с:

Циркуляционный расход масла с учетом стабилизации давления масла и системе двигателя V’ в м³/с:

Объемный коэффициент подачи η_н = 0,7

В связи с утечками масла через торцовые и радиальные зазоры насоса расчётную производительность его V_р в м³/с определяем с учётом η_н: Принимаем: модуль зацепления зуба m = 0,004 м; число зубьев шестерни z = 9 Высота зуба h в м:

Диаметр начальной окружности шестерни D₀ в м:

Диаметр внешней окружности шестерни D в м:

Окружная скорость вращения шестерни на внешнем диаметре u_Н= 6,28 м/с.

Частота вращения шестерни п_н в мин^-1:

Длина зуба b в м:

Задаем рабочее давление масла в системе: р = 0,4 МПа.

Принимаем механический к.п.д. масляного насоса: η_м.н = 0,90.

Мощность N_H в кВт, затрачиваемая на привод масляного насоса:

6.3 Центрифуга

Циркуляционный расход масла принимаем из расчета масляного насоса: V_ц = 1,624∙10^-4 м³/с

Задаем коэффициент неполнопоточности центрифуги: к_нп = 1.

Производительность центрифуги или количество масла, проходящего через сопла центрифуги в м³/с:

Задаем:

Плотность масла ρ_м в кг/м³ : ρ_м =900;

Коэффициент сжатия струи масла, вытекающего из сопла ε = 0,9;

Диаметр сопла центрифуги d_c в м: d_c = 0,002 м.

Площадь отверстия сопла F_c в м²:

Принимаем:

Расстояние от оси сопла до оси вращения ротора R = 0,03 м;

Момент сопротивления в начале вращения ротора а = 10∙10^-4 Н∙м;

Скорость нарастания момента сопротивления b = 0,05∙10^-4 (Н ∙м)/мин^-1.

Частота вращения ротора n_р в мин^-1 :

Поскольку качественная очистка масла обеспечивается вращением ротоpa с частотой 5000...8000 мин^-1, то полученное значение 5625,31 мин^-1 приемлемо.

Принимаются:

Радиус оси ротора r₀ в м; r₀ = 0,007;

Коэффициент расхода масла через сопло α = 0,84;

Коэффициент гидравлических потерь ψ = 0,2;

Давление масла на входе в центрифугу р_l , МПа:

Мощность N_ц в кВт, затрачиваемая на привод центрифуги:

6.4 Масляный радиатор

Количество теплоты, отводимого водой от радиатора, равно количеству теплоты, отводимой маслом от двигателя, и принимается по данным расчета масляного насоса: Q_M =4700 Дж/с,

Принимаем:

Толщина стенки радиатора: δ = 0,0003 м;

Коэффициент теплоотдачи от масла к стенкам радиатора для прямых гладких трубок: α₁ = 300 Вт/(м² ∙ К);

Коэффициент теплопроводности стенки радиатора для латуни: _λтеп =120Вт/(м^2∙К);

Коэффициент теплоотдачи от стенок радиатора к воде: α₂ = 3800Вт/(м²∙К).

Коэффициент теплопередачи от масла к воде К_м в Вт/(м² ∙ К):

Средняя температура масла в радиаторе Т _м.ср. = 355 К.

Средняя температура воды в радиаторе принимается T_вод.ср. = 345 К.

Поверхность охлаждения масляного радиатора, омываемая водой, F_м в

м²: