Расчет системы питания карбюраторного двигателя

Расчет сводится в основном к определению размеров диффузора карбюратора и диаметра главного жиклера. При этом, как правило, сначала задаются действительной средней скоростью воздуха в диффузоре У_вя, которая при номинальной частоте вращения ко­ленчатого вала двигателя и полном открытии дроссельной заслонки составляет 110 — 150 м/с. Действительная скорость воздуха связана с теоретической скоростью следующей зависимостью:

(163)

откуда

(164)

где — коэффициент расхода диффузора, который можно ори­ентировочно принять равным 0,75 — 0,90 [16]. Разряжение в диффузоре (Па)

(165)

где — плотность воздуха,

Рабочие значения вакуума в минимальном сечении для диффузора карбюраторных двигателей составляют от 3 до 15 кПа.

Действительный секундный расход воздуха через диффузор

(166)

где — коэффициент наполнения двигателя. Диаметр диффузора (мм)

(167)

Теоретическая скорость истечения топлива через главный жиклер (м/с)

(168)

где — плотность бензина, равная 730 — 760кг/м³; g — уско­рение свободного падения, равное 9,8 м/с²; — условная высота столба топлива, задерживающая его истечение из распылителя, м;

— расстояние между уровнем топлива

в топливной камере карбюратора и устьем распылителя, равно 0,002 — 0,005 м (рис. 6.1); —условная высота

столба, пропорциональная силам поверхностного натяжения топ­лива при вытекании его из устья распылителя (для бензина , поэтому ею можно пренебречь).

Действительная скорость истечения топлива из жиклера

(169)

где — коэффициент расхода топлива, который в зависимости от конструктивных особенностей жиклера (отношение длины жик­лера к его диаметру ) и режима работы двигателя (оце­нивается по разряжению ) может быть выбран из кривых, представленных на рис. 6.2.

Для большинства карбюраторов современных автомобилей отно­шение длины к диаметру жиклера можно принять равным 2 либо 6. Действительная скорость истечения топлива из главного жиклера в зависимости от режима работы двигателя может быть от 0 до 6 м/с. Секундный расход его через проходное сечение жиклера

(170)

где — часовой расход топлива двигателем, кг/ч. Диаметр проходного сечения главного жиклера

(171)

Полученные расчетные данные по и необходимо сравнить с показателями карбюратора-прототипа (прил. 13), в случае не­обходимости внести коррективы и повторить расчет.

 

6.3. РАСЧЕТ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ

Расчет системы жидкостного охлаждения в основном сводится к определению главных параметров радиатора, водяного насоса и вентилятора.

Количество тепла, отводимого системой охлаждения [16],

(172)

• где q — относительное количество отводимой теплоты, Для карбюраторных двигателей оно равно 2 900 — 4 300, для ди­зелей — 2 300 — 3 600 кДж/кВт • ч.

Производительность водяного насоса [16]

(173)

где — удельная теплоемкость охлаждающей жидкости, (для воды она составляет 4 187, для антифризов — 2 093 ;— перепад температуры жидкости, вхо-

дящей в радиатор и выходящей из него, равный 4 — 8 °С; — коэффициент подачи насоса, учитывающий прорыв жидкости меж­ду крыльчаткой и корпусом (для центробежных насосов он равен 0,8 — 0,9); — плотность охлаждающей жидкости, кг/м (для воды она составляет 1 000, для антифриза — 1 075 кг/м³). Секундная производительность водяного насоса

(174)

Мощность, необходимая для привода водяного насоса,

(175)

где Н — напор, создаваемый насосом (для автотракторных дви-. гателей этот показатель равен 3 • 10⁴ — 1-10 Па); — механический КПД насоса, равный 0,7 — 0,9; — гидравли­ческий КПД насоса, равный 0,4 — 0,7.

Емкость системы охлаждения (176)

где — относительная емкость системы охлаждения,, Для грузовых автомобилей она равна 0,28 — 0,82, легковых — 0,354 — 0,613, для тракторов — 0,82 — 2,04 л/кВт. Площадь поверхности охлаждения радиатора

(177)

где — относительная поверхность охлаждения радиатора. Для грузовых автомобилей она равна , для легковых — 0,136 — 0,313, для тракторов — . [16].

Необходимое количество воздуха, проходящего через радиатор для отвода тепла (производительность вентилятора),

(178)

где — удельная теплоемкость воздуха, равная 1 000 Дж/(кг К); — перепад температуры воздуха в решетке радиатора, равный 20 — 30 °С; — плотность воздуха,

проходящего через радиатор и нагретого до температуры 50 — 55 °С. Приближенно ее можно принять равной 1,09 кг/м³. Мощность, затрачиваемая на привод вентилятора,

(179)

где — статический напор, создаваемый вентилятором (для автотракторных двигателей он равен 600 — 1 000 Па); — КПД вентилятора (для клепаных вентиляторов он равен 0,3 — 0,4, для литых — 0,6 — 0,7).

Удельные затраты мощности двигателя на функционирование системы охлаждения

(180)