4.2. Расчет системы охлаждения

Система охлаждения принимается такой же, как у заданного прототипа двигателя. Исходной величиной для расчета системы охлаждения является количество тепла, которое необходимо отвес­ти в окружающую среду.

Расчетом определяются:

1. Количество отводимого тепла:

, кДж/кг

где q_охл - относительное количество тепла, отводимое системой охлаждения;

Q_н·G_т - количество тепла, выделяющегося при полном сгорании топлива на номинальном режиме работы двигателя, кДж/ч;

G_т - часовой расход топлива, кг/ч;

Q_н - низшая теплота сгорания топлива, кДж/кг.

По статистическим данным относительное количество отводимо­го тепла q_охл составляет для карбюраторных двигателей 0,2...0,3, для дизелей 0,18...0,25. Меньшие значения имеют быстроход­ные двигатели большой мощности и дизели с наддувом.

2. Циркуляционный расход охлаждающей жидкости:

, м³/ч

где - плотность охлаждающей жидкости, принимаемая для воды и этиленгликолевых смесей =10³ кг/м³;

C_ж - удельная массовая теплоемкость жидкости, принимае­мая для воды 4,187 кДж/кг с, для этиленгликолевых смесей 2,093 кДж/кг с;

t_{ж вых}, t_{ж вх} - соответственно, температура охлаждающей жидкости на выходе и входе в двигатель, °С;

- перепад температуры охлаждающей жидкости в двигате­ле (радиаторе), принимаемый в расчетах от 0 до 12 °С.

3. Расчетная производительность насоса и мощность на его привод:

, м³/с

где = 0,8...0.9 коэффициент подачи насоса

, кВт

где - напор, создаваемый насосом, Па.

Для выполненных конструкций насосов напор находится в пределах от 50000...120000 Па и зависит от гидравлических сопротивлений системы охлаждения;

= 0,7...0,9 - механический КПД привода насоса.

4. Емкость системы охлаждения

По опытным данным емкости системы охлаждения составляет в литрах:

- для двигателей легковых автомобилей

V=(0,13...0,33) N_н;

- для двигателей грузовых автомобилей

V=(0,2...0,35) N_н;

- для двигателей тракторов

V=(0,6...1,2) N_н.

Здесь N_н - номинальная мощность двигателя, кВт.

Емкость системы охлаждения некоторых двигателей приведена в табл.13.

Таблица 13.

Поверхность охлаждения радиаторов и емкость системы охлаждения и смазочной системы двигателей.

Модель двигателя	Мощность и частота вращения двигателя, кВт-мин-1	Система охлаждения		Смазочная система
		емкость, л	поверхность охлаждения радиатора, м2	емкость, л	поверхность охлаждения радиатора, м2
ЗМЗ-53	84,6-3200	23	19,9	8
ЗИЛ-130	110,3-3200	29	21,6	8,5
ЗИЛ-375Я4	132,4-3200	30	24,5	9
ЯМЗ-236	132,4-2100	30	24	24
ЯМЗ-238	176,5-2100	44	29	29
ЯМЗ-238НБ	158,0-1750	63	41,9	32
ЯМЗ-240БМ	220,0-1900	95	49,31	42
КамАЗ-740	154,4-2600	34,5	24,5	30,5
СМД-60	110,3-2000	45	30,39	20	2,48
СМД-62	121,3-2100	45	30,39	21	2,48
А-41	66,2-1750	60	13,71	21	1,51
А-01М	95,6-1700	50	22	32	2,48
Д-108	79,4-1070	75	26,86	27,6	1,52
Д-130	103,0-1070	100	26,86	27	1,52
СМД-14	55,15-1700	60	13,71	21	0,92
Д-50	40,4-1600	20	13,75	12	0,44
Д-240	58,8-2200	20	13,3	12	1,38
Д-130М	117,65-1250		33,87