Розрахунок масляної системи

Орієнтовно кількість масла V_м становить (0,04... 0,09) N_е для бензинових двигунів легкових автомобілів; (0,07... 0,1) N_е для бензинових двигунів вантажних автомобілів; (0,11... 0, 16) N_е для дизелів вантажних автомобілів.

Більш точно циркуляційний витрата V_м масла залежить від колипра відводиться теплоти Q_м:

Q _м= (0,015...0,030) Q ₀, чи ,

де Q₀ - кількість теплоти, виділеної паливом при згоранні протягом 1с, qм = Q_ом / Q_т - відносний тепловідвід через СМ;

qм = 0,015... 0,02 - ДсІЗ; q_м = 0,02... 0,025 - дизелі; q_м = 0,04... 0,06 - дизелі з охолоджуваними поршнями, HT - нижча теплотворна спо-можності палива, кДж / кг; G_е - питома витрата палива на режимі ефективної потужності; N_е - ефективна потужність.

Циркуляційний витрата масла, м3 / с, дорівнює

V _M = Q _M/ (r _M C _M DT _M),

де r _M - щільність масла, r = 900 кг/м3; С_м = 2,094 - теплоємність масла, кДж / (кг К); DT _M - температура нагрівання масла в двигуні, К, перепад температур між виходом і входом СС Dt = 10... 15  С в ДсІЗ і Dt = 20... 25 С в дизелях.

Цей витрата збільшують у два рази для стабілізації тиску в СС, крім того, для компенсації витоків через зазори вводять коефіцієнт h _М = 0,6... 0,8, тоді

V _Р = 2 V _М/ h _М,

де V_р - продуктивність насоса, м3 / с; р - тиск масла, у карбюраторного двигуна р = 0,3... 0,5 МПа, в дизелях р = 0,3... 0,7 МПа, h _Н = 0,85 - 0,9 механічний ККД насоса.

Тоді Vр м3 / с дорівнюватиме

(5,0…6,0) N _е×10^-6 – ДсИЗ;

(6,0…9,0) N _е×10^-6 – дизели

(10…11) N _е×10^-6 – дизели с охлаждаемыми поршнями.

V _отк= (1,5…2,0) V_нагн,

где V _нагн – подача нагнетательной секции насоса.

Масляний насос

У сучасних двигунах застосовують масляні насоси шестеренчастого типу типу з зовнішнім (рис. 18.2, а) і внутрішнім зачепленням.

У другому випадку використовують як евольвентне (рис. 18.2, б), так і епіціклоідальное зачеплення (рис. 18.2, в).

Розміри шестерень, а отже, і продуктивність масляних насосів доцільно визначити виходячи з циркуляційного витрати масла через двигун, необхідного для відводу теплоти Qом, сприйманої маслом.

Дійсну подачу насоса задають більшої величини цирку-ляціонному витрати з метою забезпечення необхідного тиску масла в магістралі у всьому діапазоні частот обертання і при зносі тертьових пар двигуна і насоса, м3 / с:

Розміри шестерень з урахуванням об'ємного коефіцієнта подачі на-соса визначають з виразу, м3 / с:

/н,

де Vт - теоретична подача насоса, м3 / с, необхідна по тепловому розрахунку;

н - об'ємний коефіцієнт подачі насоса, рівний н = 0,6... 0,85;

dw - діаметр початкової окружності провідної шестерні, мм;

h - висота зуба; b - довжина зуба, мм;

nн - частота обертання ведучої шестірні, хв-1.

Отже, Vт має дорівнювати Vнагн, отриманому з теплового розрахунку за формулами (18.3), (18.4).

Параметри масляного насутсу визначають наступним чином [8].

Для сучасних шестерних насосів з числом зубів коліс 8... 14 при окружної швидкості 10... 20 м / с і при відношенні b / m в межах 6... 10 модуль зуба шестерні, мм, дорівнює

,

де Vд - дійсна продуктивність насоса, м3 / с.

Vт - теоретична (потрібна) продуктивність насоса, н - механічну ККД насоса.

Вибравши число зубів z і модуль m, знаходять ширину зуба b і діаметр початкової окружності, мм:

Розміри шестерень з урахуванням об'ємного коефіцієнта подачі насоса визначають з виразу, м3 / с:

Для некоррегірованних зубчастих коліс, для коррегірова

Потім розраховують параметри розвантажує канавки:

Глибина канавки, мм, дорівнює

.

Зсув від Міжцентрова осі коліс (рис. 18.3) або y і C_max вибирають по табл. 18.2.

Значення для m =1 и b =1

При прийнятому бічному зазорі між зубами, рівному 0,08 m, площа канавки = (0,08... 0,1) m2.

Потужність, кВт, необхідну для приводу насоса, знаходять із виразу:

де Рвих - Рвх = 0,3... 0,6 - перепад тисків, МПа;

h _м = 0,85... 0,9 - механічний ККД насоса

Застосовують фільтри грубого і тонкого очищення. Для грубої очи-стки використовують фільтри з сітчастими, пластинчато-щілинними і стрічково-щілинними елементами для затримки часток 50... 120 мкм, а для тонкого очищення частинок 50... 40 мкм застосовують елементи з бумаги, тканин, картону, бавовняної пряжі (рис. 5).

Центрифуга

Застосовують центрифуги із зовнішнім гідравлічним реактивним приводом і з внутрішнім бессопловим і сопловим приводом.

У сучасних центрифугах подача масла під тиском 0,25... 0,6 МПа забезпечує обертання ротора зі швидкістю 5000... 8000 хв-1. З теорем імпульсу сил можна визначити реактивну силу струменя

де r _M - щільність масла, кг/м3;

V_р - витрата масла через сопло центрифуги, м3 / с;

e - коефіцієнт стиснення струменя масла; e = 0,9... 1,1;

Fc - площа отвору сопла, м2;

R - відстань осі сопла від осі обертання.

М _вр = 2 РR = M _c; M _c = a + bn,

де а - момент опору рушання в початковий момент по досвідченим даним, Н Н×м, a = (5... 20) 10-6, b - опір при обертанні, Н м/мін-1, b = (0,03... 0.10) 10-6; n - частота обертання центрифуги.

Зі спільного розв'язання рівнянь (18.11) і (18.12) отримаємо

2. Розрізняють повітряно-масляні радіатори та рідинно-масляні радіатори.

У повітряних масляних радіаторів наступні переваги: менша маса, простий і надійний пристрій, можливість більшого температурного напору.

Недолік - спеціальне перепускний пристрій для перепуску холодного масла. Радіатор починає працювати в міру прогріву масла, коли тиск в трубопроводі досягне 0,15... 0,2 МПа.

У рідинних масляних радіаторів основна перевага-швидкий прогрів масла після пуску двигуна.

Включення радіатора в мастильну систему можливо послідовного або паралельно, або паралельно з подачею від додаткового-котельної секції масляного насосу. Оптимальна остання схема, так як не знижує тиск в основній магістралі.

Розрахунок системи:

Q _p = C _M r _M V _Р(t _вх – t _вых);

Q_p - кількість теплоти;

t_вх, t_вих - температура масла на вході і виході з радіатора, м3 / с;

C_M - теплоємність; r _M - щільність; V_р - витрата масла.

Охолоджуюча поверхню радіатора:

де і - різниця середніх температур масла в радіаторі і віз-духу, ° С; K_м - коефіцієнт теплопередачі.

Для рідинно-масляних радіаторів можна прийняти: Км == 120... 320 Вт/м3К для гладких трубок. Для трубок з завихритель Км = 800... 1000 Вт/м2К.