11. Методика расчета системы смазки.

Внутреннее трение бывает в случае, если толщина масляного слоя между трущимися поверхностями выше некоторого минимального значения, определенного по выражению: h_minh_{min. кр}+h_сл,,где h_сл – минимальная рабочая толщина масляного слоя; h_крит=_в+_п+_ф; _в и _п – неровности вала и подшипника (в сумме доходят до 6…8 мкм); _ф - суммарное отклонение геометрических форм вала и подшипника. Отношение называют коэффициентом надежности жидкостного трения; 1,5.Эффективность фильтрации в центрифугах оценивается фактором разделения: F_р=²R/g1250…4000 (R и  – радиус ротора и угловая скорость его вращения; g – ускорение свободного падения) Вязкость масла определяется на основе теплового расчета подшипников коленчатого вала. Расчет ведется из условия обеспечения минимально допустимой толщины масляного слоя в подшипнике. Количество масла (в л.), заливаемого в картер, определяется с учетом того, что его должно хватать на заполнение всей системы смазки и на угар с некоторым запасом. Нормальным считается расход на угар (0,3…0,5)% от расхода топлива. Расчет масляного насоса ведут, предварительно определяя циркуляционный расход масла – V_ц с учетом количества тепла, отводимого системой. Система смазки отводит q_м=0,015…0,02 часть от тепла, вводимого в цилиндр в обычных двигателях и до 0,06 - в двигателях с охлаждаемым днищем поршня.Масляное охлаждение поршней производят начиная с N_еп22…26 кВт/дм². Охлаждение позволяет снизить температуру днища поршня на 40…50С. С учетом этих обстоятельств находим количество тепла, отводимого системой смазки (Дж/с): . Это тепло, с другой стороны, можно найти и из соотношения: Q_см=V_цС_м(t₂-t₁). где:V_ц – циркуляционный расход масла, дм³/с; С_м=1600…2000 Дж/(кг·К); t₂-t₁=10…15 К в ДсИЗ и 20…25К – в дизелях.  = 0,90…0,94 кг/дм³. Производительность масляного насоса принимается (дм³/с): V_н=(2…3)V_ц. И в итоге получается (дм³/с): V_н=(5…6)10^-6 N_е - ДсИЗ; V_н=(6…9) 10^-6 N_е - в обычных дизелях; V_н=(10…11) 10^-6 N_е – в дизелях с охлаждаемыми поршнями. Поверхность теплообмена радиатора:

,

12. Методика расчета системы охлаждения.

Воздушная система охлаждения отличается удобством в эксплуатации. Недостаток ее – большие габаритные размеры двигателя. При жидкостном охлаждении в качестве охлаждающей жидкости может использоваться водный раствор глицерина и гликолена. Система охлаждения отводит (15…30)% от всего подводимого к двигателю тепла в ДсИЗ и (15…25)% - в дизелях. В соответствии с этим получается, что количество тепла, отводимого системой охлаждения, равно (Дж/с): - в ДсИЗ; - в дизелях. где N_e – в кВт; _е – эффективный кпд. В четырехтактных двигателях количество отводимого тепла можно определить и по следующей эмпирической зависимости (Дж/с):

Q_охл =сiD^1+2mn^m/(1/), где: с=0,41…0,47 – коэффициент пропорциональности; i – число цилиндров; D – диаметр цилиндра (мм); п – частота вращения коленчатого вала;  - коэффициент избытка воздуха; т – показатель степени (0,65). Величина отводимого тепла и поверхность теплообмена радиатора (F) связаны соотношением: Q_охл=Fк(t_ср-_ср); здесь: к - коэффициент теплопередачи от радиатора воздуху (Вт/ (м²К): , где ₁, ₃ и ₅ – коэффициенты теплоотдачи от воды к накипи, от накипи к металлу радиатора и от металла радиатора воздуху. _н и _ст – коэффициенты теплопроводности накипи и металла радиатора; , где t₁=80…95C (до 120C в дизелях) и t=t₁-t₂=(6…10)С., , где ₁=310К и =₂-₁=(20…30)С. Такие относительно небольшие отличия t₂ и t₁ и ₁ и ₂, обусловлены стремлением снизить температурные напряжения в блок-картере двигателя. В соответствии с выражением (4) получаем:

. Производительность жидкостного насоса G_в, находим используя соотношение: Q_охл=G_вс(t₁-t₂), где с – теплоемкость охлаждающей жидкости. Отсюда . Для определения производительности вентилятора L_в используем выражение: Q_охл=L_вс_в(₂-₁). Отсюда .На основе G_в и L_в ведут расчет жидкостного насоса и вентилятора.