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:

,

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

,

где N_e – номинальная мощность двигателя;

? _е – эффективный КПД.

Для бензиновых ДВС? _е = 0.25, для дизельных ДВС? _е = 0.35.

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

,

где? _М – плотность моторного масла,? _М = 880–900 кг/м³;

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

? t_M – нагрев масла,? t_M = 10–15 К;

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

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:

.

Тогда 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:

,

где D ₀ – диаметр начальной окружности шестерни (см. рис. 4.7);

h – высота зуба;

b – ширина зуба;

? _H – коэффициент подачи насоса, для шестеренных насосов? _H = = 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: .

Рис. 4.7. Схема шестеренного насоса

Часовая производительность масляного насоса равна:

.

Из данной формулы определяется ширина зуба:

.

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.