Практическое занятие №4 Расчет системы смазки ДВС

Порядок работы

Расчет проводится в соответствии с таблицей заданий по методике изложенной ниже (параметры для примера расчета Ne -100 кВт, дизельный ДВС, радиатор- алюминиевый).

Расчет масляного насоса

Размеры масляного насоса определяют для режима работы двигателя на номинальной частоте вращения или при максимальном крутящем моменте. Производительность насоса определяют в основном количеством и величиной трущихся поверхностей двигателя, количеством прокачиваемого масла, необходимого для поддержания желаемого температурного режима деталей двигателя, и количеством масла, необходимого на перепуск. Определение производительности масляного насоса расчетным путем по числу пар трения недостаточно надежно. Поэтому количество циркулирующего в ДВС масла определяют на основании теплового баланса. Считается, что для современных двигателей теплота, отводимая системой смазки, составляет:

. (8.1)

где Q_Т – количество теплоты, подводимой в цилиндры двигателя, КДж/ч.

(8.2)

 

Где:

Ne – номинальная мощность двигателя;

η е – эффективный КПД.

Для бензиновых ДВС η _е = 0.25, для дизельных ДВС η е = 0.35.

Частота вращения бензиновых ДВС 50с^-1 (3000мин^-1), дизельных 41,7с^-1 (2500 мин^-1)

 

Таблица 8.1 Исходное задание

№	Ne, кВт	Тип двигателя	Материал радиатора
1.		Дизельный	Латунь
2.		Бензиновый	Алюминий
3.		Дизельный	Нержавеющая сталь
4.		Бензиновый	Латунь
5.		Дизельный	Алюминий
6.		Бензиновый	Нержавеющая сталь
7.		Дизельный	Латунь
8.		Бензиновый	Алюминий
9.		Дизельный	Нержавеющая сталь
10.		Бензиновый	Латунь
11.		Дизельный	Алюминий
12.		Бензиновый	Нержавеющая сталь
13.		Дизельный	Латунь
14.		Бензиновый	Алюминий
15.		Дизельный	Нержавеющая сталь
16.		Бензиновый	Латунь
17.		Дизельный	Алюминий
18.		Бензиновый	Нержавеющая сталь
19.		Дизельный	Латунь
20.		Бензиновый	Алюминий

Объем циркулирующего в ДВС масла (м3/ч) определяется формулой:

(8.3)

 

м³/ч

 

 

где ρ_М – плотность моторного масла, ρМ = 880–900 кг/м3;

С_М – теплоемкость масла, СМ = 2 КДж/кгК;

Δt_M – нагрев масла, Δt_M = 10–15 К;

 

При работе двигателя часть масла расходуется из системы смазки (вследствие выгорания, утечек и др.). Поэтому для надежной работы в течение достаточно длительного времени и обеспечения требуемого запаса хода транспортного средства потребное количество масла в системе смазки м3/ч равно:

(8.4)

 

k – коэффициент запаса:

для бензиновых ДВС К = 1, для дизельных ДВС К = 2.5–3.

Упрощенно можно считать:

для карбюраторных ДВС.

Для дизельных ДВС.

Основные размеры масляного насоса определяют в предположении, что объем впадин между зубьями шестерен насоса равен объему самих зубьев. В этом случае объем масла (м3), поданный шестернями масляного насоса за один их оборот (рабочий объем насоса), равен:

, (8.5)

 

где D₀ – диаметр начальной окружности шестерни (см. рис. 8.1);

h – высота зуба;

b – ширина зуба;

ηH – коэффициент подачи насоса, для шестеренных насосов= 0.7–0.8.

При заданных величинах модуля зацепления m, числа зубьев z, частоты вращения шестерни насоса n значение диаметра начальной окружности шестерни выражается формулой:

.

Высота зуба шестерни:

Для современных двигателей Z- 14-20 m-2-5 принимаем Z=16 m=4

Рис..8.1 Схема шестеренного насоса

Часовая производительность масляного насоса равна:

.

Из данной формулы определяется ширина зуба:

(8.6)

 

 

 

Сечения всасывающего и нагнетающего каналов определяют исходя из величины скорости циркулирующего в них масла: для всасывающего канала 0.3–0.6 м/сек, для нагнетающего канала 0.8–1.5 м/сек.

Задаемся рабочим давлением масла в системе P в MПа:

- в карбюраторных двигателях р = 0.3...0.5МПа;

- в дизельных двигателях р = 0,3...0,7МПа.

Принимаем р = 0,5 МПа

Принимается механический к.п.д. масляного насоса из диапазона значений η_MH = 0,85... 0,90. = 0.88

Мощность N_H в кВт, затрачиваемая на привод масляного насоса:

 

(8.7)

 

0,97 кВт