В зависимости от рода используемого теплоносителя в автомобильных и тракторных двигателях применяют систему жидкостного или воздушного охлаждения. В качестве жидкого охлаждающего вещества используют воду и некоторые другие высококипящие жидкости, а в системе воздушного охлаждения – воздух.
Расчет водяного насоса.
Водяной насос служит для обеспечения непрерывной циркуляции воды в системе охлаждения. В автомобильных и тракторных двигателях наибольшее применение получили центробежные насосы с односторонним подводом жидкости.
Количество тепла, отводимого от двигателя водой (по данным теплового баланса): Qв = 52000 Дж/c;
Средняя теплоемкость воды: Сж = 4187 Дж/кг∙К;
Средняя плотность воды: ρж = 1000 кг/м3;
Напор насоса: rш = 98000 Па;
- коэффициент подачи насоса; =100C - температурный перепад воды при принудительной циркуляции; hн = 0,8 механический КПД водяного насоса.Циркуляционный расход воды в системе охлаждения:
(172) м3/c.Расчетная производительность насоса:
(173) м3/c.Мощность потребляемая водяным насосом:
(174) кВт.Расчет радиатора
Расчет радиатора состоит в определении поверхности охлаждения, необходимой для передачи тепла от воды к окружающему воздуху.
Qв = Qвозд = 52000 Дж/c – количество тепла, отводимого от двигателя и передаваемого от воды к охлажденному воздуху;
Свозд = 1000 Дж/кг∙К – средняя теплоемкость воздуха;
Объемный расход воды: Gж = 0,00124 м3/с;
Средняя плотность воды: ρж = 1000 кг/м3;
- температурный переход воздуха в решетке радиатора; - температура воды перед входом в радиатор; 0C- температурный перепад воды в радиаторе;Тсрвозд= 400C средняя температура воздуха проходящего через радиатор;
К = 100 Вт/(м2∙град) – коэфф. теплопередачи для радиаторов грузовых а/м.
Количество воздуха, проходящего через радиатор:
(175) кг/с.Массовый расход воды, проходящей через радиатор:
(176) кг/с.Средняя температура охлаждающего воздуха, проходящего через радиатор:
(177)Средняя температура воды радиаторе:
(178)Поверхность охлаждения радиатора:
(179) м2.Расчет вентилятора
Вентилятор служит для создания направленного воздушного потока, обеспечивающего отвод тепла от радиатора. Массовый расход воздуха подаваемый вентилятором: G/возд = 2,6 кг/с;
к.п.д. литого вентилятора: =0,6; tср.возд. = 500C; К = 100 коэффициент теплопередачи для радиаторов; Па – напор, создаваемый вентилятором.Плотность воздуха при средней его температуре в радиаторе:
, (180) кг/м3.Производительность вентилятора:
, (181) м3/с.Фронтовая поверхность радиатора:
, (182)где
=20 м/с- скорость воздуха перед фронтом радматора без учёта скорости движения а/м (6÷24м/с).Диаметр вентилятора:
. (183)Окружная скорость вентилятора:
, (184)где Ψл=2,9 –безразмерный коэффициент для криволинейных лопастей.
Число оборотов вентилятора:
Nвент = (60∙U) / (
∙Dвент) = (60∙79)/(3,14∙0,39)=3870 об/мин. (185)Мощность затрачиваемая на привод вентилятора:
(186) кВт.1. А.И. Колчин, В.П. Демидов "Расчет автомобильных и тракторных двигателей", Машиностроение, 1971г.
2. Е.В. Михайловский "Устройство автомобиля", Машиностроение, 1987г.
3. Руководство по эксплуатации автомобилей семейства ГАЗель и его модификации М.,2002г.