Файл: Zapiska_3.docx

Рисунок 6.1 – Двигатель автомобиля Dacia Sandero II 1.5 dci

7 Расчет водяного насоса

Жидкостный насос служит для обеспечения непрерывной циркуляции жидкости в системе охлаждения. В автомобильных двигателях наибольшее применение получили жидкостные насосы с односторонним подводом жидкости.

Найдем количество теплоты, отводимой от двигателя жидкостью:

(7.1)

где с – коэффициент пропорциональности, для четырехтактных двигателей лежащий в пределе (0,45..0,53). Принимаем значение, равное 0,5;

m – показатель степени, для четырехтактных двигателей лежащий в пределе (0,6..0,7). Принимаем значение, равное 0,6.

Также принимаем: средняя теплоемкость жидкости: с_ж = 4187 Дж/(кг·К);

средняя плотность ρ_ж = 1000 кг/м³. Напор, создаваемый насосом, принимаем Р_н = 80000 Па, частота вращения насоса n_в.н. = 2000 мин^-1.

Циркуляционный расход жидкости в системе охлаждения:

(7.2)

где ΔТ_ж = 10 К – температурный перепад жидкости при принудительной циркуляции.

Расчетная производительность насоса:

(7.3)

где η = 0,84 – коэффициент подачи насоса.

Радиус входного отверстия крыльчатки:

(7.4)

где с₁ = 1,7 м/с – скорость жидкости на входе в насос;

r₀ = 0,02 – радиус ступицы крыльчатки, м.

Окружная скорость потока жидкости на выходе из колеса:

(7.5)

где α₂ = 8°, a β₂ = 40°; η_к = 0,66 – гидравлический КПД насоса.

Радиус крыльчатки колеса на выходе:

(7.6)

Окружная скорость входа потока:

(7.7)

Угол между скоростями с₁ и u₁ принимаем α = 90°, при этом:

(7.8)

откуда β₁ = 16°15’.

Ширина лопатки на входе:

(7.9)

где z = 6 – число лопаток на крыльчатке насоса;

δ₁ = 0,004 – толщина лопаток у входа, м.

Радиальная скорость потока на выходе колеса:

(7.10)

Ширина лопатки на входе:

(7.11)

где δ₂ = 0,004 – толщина лопаток у выхода, м.

Мощность, потребляемая жидкостным насосом:

(7.12)

где η_м = 0,84 – механический КПД жидкостного насоса.

8 Техническая характеристика двигателя

В результате теплового и динамического расчетов, а также проектирования данного 4-ёх цилиндрового дизельного двигателя с турбо надувом, получены технические характеристики, которые приведены в таблице 8.1.

Таблица 8.1 – Технические характеристики спроектированного двигателя

Заключение

В результате проведенной работы разработан 4-х цилиндровый рядный дизельный двигатель для легкового автомобиля объемом 2,3 литра, рабочий объем цилиндра 0,6 литра и номинальной мощностью 67 кВт. Также в рамках данного курсового проекта был выполнен тепловой и динамический расчет двигателя Dacia Sandero II 1.5 dci. Расчетами установлено: давление и температура окружающей среды равны 16 МПа 353,6 К соответственно; давление остаточных газов равно 0,157 МПа; давление и температура в конце сжатия равны 7,3 МПа и 1045,6 К соответственно; давление и температура теоретические 11,7 МПа и 1976,5 К соответственно; давление и температура в конце процесса расширения 0,46 МПа и 1050,6 К соответственно; теоретическое среднее индикаторное давление 1,13 МПа; среднее эффективное давление 0,86 МПа. Также установлено что удельный эффективный расход топлива равен 198,7 г/(кВтч), часовой расход топлива 11,1 кг/ч. Приняты ход поршня 94,2 мм и диаметр цилиндра 88,9 мм.

По полученным данным построена индикаторная диаграмма разработанного двигателя, внешняя скоростная характеристика и графики давления от действующих сил, которые находятся на первом листе графической части.

Максимальная теоретическая скорость автомобиля, на который установлен полученный в результате расчета двигатель, равна 150 км/ч. По результатам динамического расчета КШМ суммарный крутящий момент двигателя составляет 206,9 Нм, погрешность вычислений – 0,92 %.

Так же по указанию руководителя был рассчитан и спроектирован жидкостный насос, который расположен на втором листе графической части. Основные показатели рассчитанного элемента двигателя: мощность, потребляемая насосом – 0,476 кВт; циркуляционный расход жидкости в системе – 0,0042 м³/с; количество теплоты, отводимой от двигателя жидкостью – 17734,5 Дж/с.

Список литературы

1 Колчин, А. И. Расчет автомобильных и тракторных двигателей: учеб. пособие для вузов / А. И. Колчин, В. П. Демидов. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 2008. – 496 с.

2 Требования к выполнению технологической и конструкторской документации в курсовом и дипломном проектировании для студентов специальности 1-37 01 06 Техническая эксплуатация автомобилей / Сост. И. С. Сазонов [и др.]. – Могилев : Белорусско-Российский университет, 2012. – 48 с.3 Автомобильные двигатели. Курсовое проектирование: учеб. Пособие / М. Г. Шатров [и др.]. – М.: Академия, 2011. – 256 с.