Расчет системы охлаждения

Система охлаждения представляет собой совокупность устройств, обеспечивающих принудительный отвод теплоты от нагретых деталей двигателя и передающих ее окружающей среде с целью поддержания оптимального теплового состояния двигателя.

К системе охлаждения предъявляют следующие требования:

- предупреждение перегрева или переохлаждения двигателя на всех режимах его работы в различных рельефных и климатических условиях работы мобильных машин;

- сравнительно небольшие затраты мощности на охлаждение;

- компактность и малая масса;

- эксплуатационная надежность;

- малая материалоемкость и себестоимость.

Ориентируясь на прототип Д – 244 принимаем: охлаждение дизеля жидкостное с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости от центробежного насоса, объединенного в один агрегат с вентилятором. Валик насоса и вентилятор приводятся во вращение от шкива коленчатого вала дизеля с помощью клинкового ремня. Для регулирования температуры в системе охлаждения установлен термостат ТС – 109 с твердым наполнителем.

Определяем количество теплоты Qж (кДж/с), отводимой через систему охлаждения двигателя при его работе на режиме номинальной мощности:

, (6.1 [1])

где qж = Qж/Q0 – относительная теплоотдача в охлаждающую жидкость, обычно qж для дизелей лежит в пределах 0,16 .0,36 от теплоты сгорания топлива, принимаем qж = 0,26:

Расчетное количество теплоты (с учетом изменения коэффициента теплоотдачи из-за засорения наружной поверхности решетки радиатора и отложения накипи внутри).

Количество теплоты, отводимой от двигателя охлаждающей жидкостью (Qжр), принимается равным количеству теплоты, передаваемой охлаждающему воздуху (Qвозд):

Расход воздуха (м3/с), проходящего через радиатор:

(6.2. [1])

где Свозд – средняя удельная теплоемкость воздуха, Свозд = 1,005 кДж/кг ºС

Р – плотность воздуха при температуре 40 ºС (Рвозд = 1,13 кг/м3);

∆tвозд – температурный перепад в решетке радиатора (25 ºС):

Циркуляционный расход (л/с) охлаждающей жидкости, проходящей через радиатор:

, (6.3 [1])

где Сж – удельная теплоемкость охлаждающей жидкости (для воды 4,187 кДж/кг ºС)

ρж – плотность жидкости (для воды при tж = 20 ºС ρж = 1 т/м3

∆tж – температурный перепад охлаждающей жидкости в радиаторе (∆tж= tжвх – tжвых = 6 .12 ºС).

Оптимальное значение температуры tжвх, характеризующей температурный режим жидкостного охлаждения, принимается в интервале 80 .95 ºС. Принимаем tжвх = 92 ºС, ∆tж = 10 ºС

.

Средняя температура жидкости в радиаторе:

, (6.4 [1])

Средняя температура воздуха, проходящего через радиатор:

, (6.5 [1])

Температура воздуха на входе в радиатор принимается tвозд.вх = 40 ºС

Необходимая площадь (м2) поверхности охлаждения радиатора:

, (6.6 [1])

где kж – коэффициент теплопередачи от охлаждающей жидкости к охлаждающему телу (Вт/м2 ºС), в результате экспериментальных исследований установлено, что для радиаторов тракторов kж находится в пределах 80 .100 Вт/м2 ºС.

Еще о транспорте:

Поперечные профили земляного полотна
Поперечным профилем земляного полотна называют проекцию полотна на вертикальную плоскость, перпендикулярную к оси дороги. Земляное полотно является основанием для дорожной одежды или верхнего строения пути и в зависимости от положения проектной линии продольного профиля может иметь форму насыпи или ...

Назначение и состав отделения ремонта и технического обслуживания гидравлических гасителей колебаний пассажирских вагонов
Отделение предназначено для производства ремонтных работ и технического обслуживания гидравлических гасителей колебаний пассажирских вагонов. Качество выполнения ремонта и технического обслуживания должно обеспечивать работоспособность гидравлических гасителей колебаний в течение межремонтного пери ...

Вариантное проектирование карьерного автомобильного транспорта
Особенностью формирования транспортной системы карьера является то, что принимаемые решения должны носить долговременный характер и при периодической реконструкции возможно только техническое перевооружение действующих видов транспорта, поэтому необходимо учитывать последовательность развития транс ...