Систему охлаждения двигателя рассчитаем для номинального режима работы. Расчёт системы жидкостного охлаждения сводится к определению площади поверхности радиатора, основных размеров водяного насоса и подбору вентилятора.
Исходным параметром для расчёта системы охлаждения является количество теплоты, которое необходимо отвести от двигателя в охлаждающую среду в единицу времени.
Для проектируемого четырехтактного двигателя жидкостного охлаждения количество отводимой теплоты определим по имперической формуле:
где С=0,46 – коэффициент пропорциональности;
ΔНu=6700 кДж/кг – количество теплоты, теряемой в связи с неполнотой сгорания из-за недостатка кислорода;
α=1 – коэффициент избытка воздуха;
m=0,65 – показатель степени.
С учётом загрязненности радиатора количество теплоты, отводимой от двигателя охлаждающей жидкостью будет:
где φ=1,12 – коэффициент запаса.
Вместимость жидкостного охлаждения примем по следующему соотношению:
Количество воздуха, проходящего через радиатор определим по формуле:
где Свозд=1,005 кДж/кгК – средняя удельная теплоемкость воздуха;
ρвозд=1,13 кг/м³ - плотность воздуха;
Твозд.вх=313 К – температура воздуха перед радиатором;
Твозд.вых =Твозд.вх+ΔТвозд =313+27=340 К – температура воздуха после радиатора;
Qвозд=Qжр=56952 Дж/с – количество теплоты, передаваемой охлаждающему воздуху.
Циркуляционный расход охлаждающей жидкости, проходящей через радиатор (подача жидкости насосом):
где Сж=3,84 кДж/кгК –удельная теплоемкость этиленгликоля;
ρж=1,13 кг/м³ - плотность тосола;
ΔТж=8 К – температурный перепад в системе.
Средняя температура жидкости в радиаторе будет:
где Тжвх=367 К – температура охлаждающей жидкости на входе в радиатор.
Средняя температура воздуха, проходящего через радиатор будет:
Необходимую площадь поверхности охлаждения радиатора вычислим по формуле:
где Кж=142 Вт/м²К – коэффициент теплопередачи от охлаждающей жидкости в стенки радиатора.
Фронтовую поверхность радиатора выполняют в виде квадрата, обеспечивая при этом равенство площадей: ометаемой вентилятором и фронтовой площади радиатора. Фронтовая (лобовая) поверхность радиатора будет:
где - скорость воздуха перед фронтом радиатора без учёта скорости движения машины.
Глубину сердцевины радиатора определим по формуле:
где - коэффициент компактности радиатора.
Высоту Н и ширину В радиатора принимаем из соотношения:
Еще о транспорте:
Расчет системы питания
Комплекс процессов, обеспечивающих подачу в цилиндры двигателя воздуха и топлива, образование горючей смеси, а также удаление из цилиндров продуктов сгорания, называют питанием двигателя. Комплекс устройств и приборов, обеспечивающих выполнение этих процессов, образует систему питания. Система пита ...
Ведущий мост
Ведущим называют мост, механизмы которого передают вращающий момент от коробки передач колёсам. Он включает в себя корпус (картер), главную передачу, дифференциал и полуоси. Главная передача – это механизм трансмиссии, увеличивающий вращающий момент после коробки передач. В автомобилях вращающий мо ...
Организация проектирования промышленных предприятий
Создание объекта строительства (новое строительство, реконструкция, техническое перевооружение) осуществляется в непрерывном инвестиционном процессе с момента возникновения идеи (замысла) до сдачи объекта в эксплуатацию. Регламентирующим документом, определяющим взаимоотношения между участниками ин ...