Tính toán thiết kế động cơ x14 0513

EBOOKBKMT.COM – THƯ VIỆN TÀI LIỆU KỸ THUẬT MIỄN PHÍ CHƯƠNG 1.1 TÍNH TỐN XÂY DỰNG BẢN VẼ ĐỒ THỊ Các thơng số tính - Xác định tốc độ trung bình động : = = , = 14.794 [m/s] S(m) hành trình dịch chuyển piston xilanh, n(vòng/phút) tốc độ quay động Khi đó: ≥ [m/s] : động tốc cao hay gọi động cao tốc - Chọn trước : =1,32 ÷ 1,39 lấy   =1,35 =1,25÷ 1,29 lấy =1,27 - Áp suất khí cuối kỳ nạp động bốn kỳ không tăng áp : = (0,8÷ 0,9) Đối với động khơng tăng áp coi gần = (0,8 ÷ 0,9).0,1=0,080,09 [MN/ => Chọn =0,08 [MN/ = =0,1 [MN/ ] ] ] - Áp suất cuối kỳ nén : = =0,08.10,5 , - Chọn tỷ số giản nở sớm =1,913 [MN/ ] : Động Xăng nên chọn =1 - Áp suất cuối trình giản nở : = = 5,1 10,5 1,27 = 0,257 [MN/ ]  Thể tích cơng tác : = S  Thể tích buồng cháy : = =  Thể tích làm việc : = +  Vận tốc góc trục khuỷu : = = 0,847 , , =  = , , , = 0,374 [ = 0,039 [ ] = 0,414 [ ] ] = 548,732 [rad/s] Trang EBOOKBKMT.COM – THƯ VIỆN TÀI LIỆU KỸ THUẬT MIỄN PHÍ - Áp suất khí sót : Đối với động cao tốc = (1,05 ÷ 1,10) =1,1.0,14=0,1694 [MN/ Vì đ ộng khơng tăng áp nên Chọn =0,102 [MN/ = (1,021,04) = (1,021,04).0,1= 0,1020,104 ] => = (1,051,10).0,102 = 0,1070,112 [MN/ Chọn ] = 0,107 [MN/ ] ] 1.2 Đồ thị công 1.2.1 Các thông số cho trước - Áp suất cực đại = 5,1 [MN/ ] - Góc đánh lửa sớm  = 21 [độ] - Góc phân phối khí :  Góc mở sớm xupáp nạp : = [độ]  Góc đóng muộn xupáp nạp : = 40 [độ]  Góc mở sớm xupáp thải : = 42 [độ]  Góc đóng mn xupáp thải : = [độ] 1.2.2 Các thông số chọn - Áp suất khí nạp : = 0,1 [MN/ ] 1.2.3 Xây dựng đường nén - Gọi áp suất thể tích biến thiên theo q trình nén động Vì , trình nén trình đa biến nên : = const   = Đặt i= = (1.1) , ta có : Để dễ vẽ ta chia = thành (1.2) khoảng , i= 1, 2, 3, 4…… Trang EBOOKBKMT.COM – THƯ VIỆN TÀI LIỆU KỸ THUẬT MIỄN PHÍ 1.2.4 Xây dựng đường giãn nở - Gọi , áp suất thể tích biến thiên theo q trình giãn nở động Vì trình giãn nở trình đa biến nên : = const   = (1.3) = => = Đặt = = , ta có = Để dễ vẽ ta chia (1.4) thành khoảng , i = 1, 2, 3, 4…… 1.2.5 Biễu diễn thơng số - Biểu diễn thể tích buồng cháy : Vậy =  = , = 0,002 Giá trị biểu diễn - Biểu diễn áp suất cực đại :  = 20 mm = = = = , , = 190 [mm] = 160220 [mm] Chọn , = 0,026 = 200 [mm] - Về giá trị biểu diễn ta có đường kính vịng tròn Brick AB giá trị biểu diễn Vh, nghĩa giá tr ị biểu diễn AB = Vhbd [mm]  S  S V hbd = , = 0,446.10 = 0,446 ,  - Giá trị biểu diễn oo’: oobd OO’= = , , oo, [mm] S = 5,294 [mm]  ′ = , , = 11,875[mm] Trang EBOOKBKMT.COM – THƯ VIỆN TÀI LIỆU KỸ THUẬT MIỄN PHÍ Bảng 1-1 : Bảng giá trị Đồ thị công động Xăng Đường nén V i V( Đường giãn nở ) V(mm) 1/ / (mm) 1/  / (mm) 200,00 119,50 1 0,039 20,000 1,000 1,000 1,913 75,016 1,000 1,000 5,100 1,5 1,5 0,059 30,000 1,729 0,578 1,107 43,394 1,674 0,598 3,047 2 0,079 40,000 2,549 0,392 0,750 29,428 2,412 0,415 2,115 82,932 2,5 2,5 0,098 50,000 3,445 0,290 0,555 21,774 3,202 0,312 1,593 62,466 3 0,118 60,000 4,407 0,227 0,434 17,023 4,036 0,248 1,264 49,555 3,5 3,5 0,138 70,000 5,426 0,184 0,353 13,825 4,909 0,204 1,039 40,744 4 0,158 80,000 6,498 0,154 0,294 11,544 5,816 0,172 0,877 34,389 4,5 4,5 0,177 90,000 7,618 0,131 0,251 9,847 6,754 0,148 0,755 29,611 5 0,197 100,000 8,782 0,114 0,218 8,542 7,721 0,130 0,661 25,902 5,5 5,5 0,217 110,000 9,988 0,100 0,192 7,510 8,715 0,115 0,585 22,949 6 0,236 120,000 11,233 0,089 0,170 6,678 9,733 0,103 0,524 20,548 6,5 6,5 0,256 130,000 12,515 0,080 0,153 5,994 10,775 0,093 0,473 18,562 7 0,276 140,000 13,832 0,072 0,138 5,423 11,838 0,084 0,431 16,895 7,5 7,5 0,295 150,000 15,182 0,066 0,126 4,941 12,922 0,077 0,395 15,478 8 0,315 160,000 16,564 0,060 0,115 4,529 14,026 0,071 0,364 14,260 8,5 8,5 0,335 170,000 17,977 0,056 0,106 4,173 15,148 0,066 0,337 13,203 9 0,354 180,000 19,419 0,051 0,099 3,863 16,289 0,061 0,313 12,278 9,5 9,5 0,374 190,000 20,889 0,048 0,092 3,591 17,447 0,057 0,292 11,464 10 10 0,394 200,000 22,387 0,045 0,085 3,351 18,621 0,054 0,274 10,741 10,5 10,5 0,414 210,000 23,911 0,042 0,080 3,137 19,811 0,050 0,257 10,095 Trang EBOOKBKMT.COM – THƯ VIỆN TÀI LIỆU KỸ THUẬT MIỄN PHÍ 1.2.6 Cách vẽ đồ thị Vẽ đồ thị động xăng kỳ khơng tăng áp Hình 2- 6: Đồ thị công động xăng kỳ không tăng áp - Từ bảng giá trị ta tiến hành vẽ đường nén đường giản nở - Vẽ vòng tròn độ thị Brick để xác định điểm đặc biệt:  Điểm đánh lửa sớm : c’ xác định từ Brick ứng với s;  Điểm c(Vc;Pc)=(0,039;1,913) => c(20;75,016)  Điểm r(Vc;Pr)=(0,039;0,107) => r(20;4,2)  Điểm mở sớm xu páp nạp : r’ xác định từ Brick ứng với α1  Điểm đóng muộn xupáp thải : r’’ xác định từ Brick ứng với α4  Điểm đóng muộn xupáp nạp : a’ xác định từ Brick ứng với α2  Điểm mở sớm xupáp thải : b’ xác định từ Brick ứng với α3  Điểm y (Vc, 0.85Pz)=(0,039;4,335) => y(20;170) Điểm a ( , ) = (0,414;0,08) => a (210;3,137) Điểm b ( , ) = (0,414;0,257) => b (210;10,095) Trang EBOOKBKMT.COM – THƯ VIỆN TÀI LIỆU KỸ THUẬT MIỄN PHÍ  Điểm áp suất cực đại lý thuyết: z (Vc, Pz)=(0,039;5,1) => z(20;200)  =(0,850,9) = 4,3354,59 [MN/ ] Chọn = 4,335 [MN/ ]  Điểm áp suất cực đại thực tế: z’’=1/2yz’  Điểm c’’ : cc”=1/3cy  Điểm b’’ : bb’’=1/2ba - Sau có điểm đặc biệt tiến hành vẽ đường thải đường nạp , tiến hành hiệu chỉnh bo tròn hai điểm z’’ b’’ Trang EBOOKBKMT.COM – THƯ VIỆN TÀI LIỆU KỸ THUẬT MIỄN PHÍ Trang EBOOKBKMT.COM – THƯ VIỆN TÀI LIỆU KỸ THUẬT MIỄN PHÍ 1.3 Đồ thị Brick 1.3.1 Phương pháp - Vẽ vòng tròn tâm O , bán kính R Do AD=2R Điểm A ứng với góc quay =00(vị trí điểm chết trên) điểm D ứng với =1800 (vị trí điểm chết dưới) - Từ O lấy đoạn OO’ dịch phía ĐCD hình 1.3 , v ới : OO’ = R 42,35.0,25   5,294 2 - Từ O’ kẻ đoạn O’M song song với đường tâm má khuỷu OB , hạ M’C thẳng góc với AD Theo Brich đoạn AC = x Điều chứng minh sau: - Ta có : AC=AO - OC= AO - (CO’ - OO’) = R- MO’.cos + - Coi : MO’  R + R R cos    AC = R 1  cos    1  cos    R 1  cos    1  cos 2   x      A x o B M o R  S=2R C   x=f( ) o' D S Hình 1-3: Phương pháp vẽ đồ thị Brick Trang EBOOKBKMT.COM – THƯ VIỆN TÀI LIỆU KỸ THUẬT MIỄN PHÍ 1.3.2 Đồ thị chuyển vị - Chọn tỉ lệ xích: = 0,446 [mm/mm] - Vẽ vòng tròn (0; R/  S ), đường kính AB = - Lấy phía phải điểm O’ khoảng OO’  = = , , = 190 [mm] .R 0,25.42,35   11,875[mm / mm] 2 s 2.0,446 - Từ tâm O’ đồ thị brick kẻ tia ứng với 100 ; 200…1800 Đồng thời đánh số thứ tự từ trái qua phải 0;1,2…18 - Chọn hệ trục tọa độ với trục tung biểu diễn góc quay trục khuỷu, trục hồnh biểu diễn khoảng dịch chuyển piston Vẽ hệ trục toạ độ vng góc S -  phía vịng trịn (O; R/S), trục O thẳng đứng dóng từ A xuống biểu diễn giá trị  từ   180  với tỉ lệ xích:   2 / mm , trục OS nằm ngang biểu diễn giá trị S với tỉ lệ xích: S = 0.446 [mm/mm] - Gióng điểm ứng với 100 ; 200…1800 chia cung tròn đồ thị brick xuống cắt đường kẻ từ điểm 100 ; 200…1800 tương ứng trục tung đồ thị x=f(α) để xác định chuyển vị tương ứng - Nối giao điểm ta có đồ thị biểu diễn hành trình piston x = f(α) Trang EBOOKBKMT.COM – THƯ VIỆN TÀI LIỆU KỸ THUẬT MIỄN PHÍ 1.4 Xây dựng đồ thị vận tốc V() 1.4.1 Phương pháp - Chọn tỷ lệ xích V = S.  m   s.mm  với = = = 548,732 [rad/s] = 0,446.548,732 = 244,619  m   s.mm  - Vẽ vịng trịn tâm O bán kính R2  ,  R. [ mm ] = V đồng tâm với vịng trịn có bán kính R1[ mm ] , , , =11,875 [mm] - Đẳng phân định hướng chia vòng tròn R1 vòng tròn R2 thành n phần đánh số 1, , 3, , n 1’ , 2’ , 3’ ,, n’ theo chiều hình 1.4 - Từ điểm , , , , kẻ đường thẳng góc với AB cắt đường song song với AB kẻ từ 0’ , 1’ , 2’, 3’, điểm o , a , b , c  Nối điểm o , a, b , c đường cong ta dược đường biểu diễn trị số tốc độ - Các đoạn thẳng ứng với a1 , b2 , c3 , nằm đường cong o, a ,b , cvới đường tròn R1 biểu diễn trị số tốc độ góc  tương ứng; Được chứng minh sau: Từ hình 1.4 , góc  ta có : bb’ = R2sin2 b’2 = R1sin Do : va = bb’ + b’2 = R2sin2 + R1sin = R sin      sin 2   Trang 10 EBOOKBKMT.COM – THƯ VIỆN TÀI LIỆU KỸ THUẬT MIỄN PHÍ MỤC LỤC CHƯƠNG TÍNH TỐN XÂY DỰNG BẢN VẼ ĐỒ THỊ 1.1 Các thơng số tính 1.2 Đồ thị công 1.2.1 Các thông số cho trước 1.2.2 Các thông số chọn 1.2.3 Xây dựng đường nén 1.2.4 Xây dựng đường giãn nở 1.2.5 Biễu diễn thông số 1.2.6 Cách vẽ đồ thị 1.3 Đồ thị Brick Trang 54 EBOOKBKMT.COM – THƯ VIỆN TÀI LIỆU KỸ THUẬT MIỄN PHÍ 1.3.1 Phương pháp 1.3.2 Đồ thị chuyển vị 1.4 Xây dựng đồ thị vận tốc V() 10 1.4.1 Phương pháp 10 1.4.2 Đồ thị vận tốc V() 11 1.5 Đồ thị gia tốc 12 1.5.1 Phương pháp 12 1.5.2 Đồ thị gia tốc j = f(x) 13 1.6 Vẽ đồ thị lực quán tính 14 1.6.1 Phương pháp 14 1.6.2 Đồ thị lực quán tính 15 1.7.Đồ thị khai triển: Pkt , Pj , P1 - 17 1.7.1.Vẽ Pkt -  17 1.7.2.Vẽ Pj -  17 1.7.3.Vẽ P1-  17 1.7.4.Đồ thị khai triển Pkt , Pj , P1 -  .18 1.8.Xây dựng đồ thị T , Z , N -  18 1.8.1.Sơ đồ lực tác dụng lên cấu trục khuỷu truyền .18 1.8.2 Xây dựng đồ thị T , Z , N - 20 1.9 Đồ thị T -  25 1.10 Đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu 27 1.11 Đồ thi phụ tải tác dụng lên đầu to truyền 29 Trang 55 EBOOKBKMT.COM – THƯ VIỆN TÀI LIỆU KỸ THUẬT MIỄN PHÍ 1.12 Đồ thị mài mịn chốt khuỷu 31 1.13 Đồ thị khai triển Q() 32 Chương Phân Tích Động Cơ Tham Khảo 36 2.1 Giới thiệu động chọn tham khảo .36 2.2 Các đặc điểm chung động tham khảo 38 2.2.1 Nhóm pistom, truyền 38 2.3.2 Trục khuỷu 40 2.3.3 Cơ cấu phân phối khí 41 2.3.4 Hệ thống làm mát 41 2.3.5 Hệ thống bôi trơn 43 2.3.6 Hệ thống nhiên liệu 44 CHƯƠNG PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU VÀ TÍNH TỐN HỆ THỐNG LÀM MÁT 46 3.1.Nhiệm vụ, mục đích ý nghĩa 46 3.1.1.Nhiệm vụ 46 3.1.2.Mục đích ý nghĩa 46 3.2.Phân loại 47 3.3.Sơ đồ hệ thống làm mát động 48 3.4.Nguyên lí làm việc 48 3.5.Đặc điểm, kết cấu phận hệ thống làm mát 48 3.5.1.Két làm mát nước (Heater core) 48 3.5.3.Quạt gió 51 3.5.4.Van nhiệt 51 Trang 56 EBOOKBKMT.COM – THƯ VIỆN TÀI LIỆU KỸ THUẬT MIỄN PHÍ 3.6.Tính tốn hệ thống làm mát 3.6.1.Xác định lượng nhiệt động truyền cho nước làm mát -Nhiệt lượng từ động truyền cho nước làm mát coi gần số nhiệt lượng đưa qua tản nhiệt truyền vào khơng khí, lượng nhiệt truyền cho hệ thống làm mát động xăng chiếm khoảng 20 30% tổng số nhiệt lượng nhiên liệu tỏa Nhiệt lượng Qlm tính theo cơng thức kinh nghiệm sau đây: J  Qlm  q 'lm N e   s Trong đó: q’lm: Lượng nhiệt truyền cho nước làm mát ứng với đơn vị công suất đơn vị thời gian -Đối với động xăng thì: Trang 57 EBOOKBKMT.COM – THƯ VIỆN TÀI LIỆU KỸ THUẬT MIỄN PHÍ q’lm = 12631360 chọn q’lm =1300 J KW.s J KW.s -Ta có: Ne = 69,9 [KW] -Suy ra: Qlm= q’lm.Ne =1300.69,9 = 90870 [J/s] -Từ ta xác định lượng nước Glm tuần hoàn hệ thống đơn vị thời gian: G lm  Qlm 90870  kg    2,71  C n t n 4187.8  s  Trong đó: Cn: Tỷ nhiệt nước làm mát, Cn= 4187J/kgđộ Δtn: hiệu nhiệt độ nước vào tản nhiệt Với động ơtơ-máy kéo Δtn = ÷ 100C, chọn Δtn = 80C Ta tính tốn hệ thống làm mát chế độ cơng suất cực đại 2.3.2.Tính két nước: -Bao gồm việc xác định bề mặt tản nhiệt để truyền nhiệt từ nước môi trường không khí xung quanh -Xác định kích thước mặt tản nhiệt sở lý thuyết truyền nhiệt -Truyền nhiệt tản nhiệt chủ yếu đối lưu Két tản nhiệt động ơtơ máy kéo có mặt tiếp xúc với nước nóng mặt tiếp xúc với không Trang 58 EBOOKBKMT.COM – THƯ VIỆN TÀI LIỆU KỸ THUẬT MIỄN PHÍ khí Do truyền nhiệt từ nước khơng khí truyền nhiệt từ môi chất đến môi chất khác qua thành mỏng Như q trình truyền nhiệt phân thành giai đoạn ứng với trình truyền nhiệt sau: + Từ nước đến thành ống bên trong: J Q lm  α1F1 ( t n  t δ1 )   s  + Qua thành ống: Q lm  λF1 ( t δ1  t δ )  J   s  δ + Từ mặt thành ống đến khơng khí: J Q lm  α F2 ( t δ  t kk )   s  Hình 16 : Quan hệ hệ số truyền nhiệt k với tốc độ khơng khí kk Trong đó: Qlm : Nhiệt lượng động truyền cho nước làm mát nhiệt lượng nước dẫn qua tản nhiệt (J/s) α1 : Hệ số tản nhiệt nước đến thành ống tản nhiệt (W/m2.độ) λ : Hệ số dẫn nhiệt vật liệu làm ống tản nhiệt (W/m2.độ) δ : Chiều dày thành ống (m) α2 : Hệ số tản nhiệt từ thành ống tản nhiệt vào khơng khí (W/m2) F1 : Diện tích tiếp xúc với nước nóng (m2) F2 : Diện tích tiếp xúc với khơng khí (m2) tδ1, tδ2 : Nhiệt độ trung bình bề mặt thành ống tn, tkk : Nhiệt độ trung bình nước, khơng khí qua tản nhiệt Giải phương trình ta có: Qlm  F (t  t ) F2  F2 n kk   1 F1  F1  J  s  Trang 59 EBOOKBKMT.COM – THƯ VIỆN TÀI LIỆU KỸ THUẬT MIỄN PHÍ Đặt: k  hệ số truyền nhiệt tổng quát két làm mát F2  F2    F1  F1  J Suy ra: Q lm  kF2 ( t n  t kk )   s  Vậy ta tính diện tích tiếp xúc với khơng khí F2 theo công thức: F2  Q lm k ( t n  t kk ) m  Diện tích F2 thường lớn diện tích F1 F2 cịn tính đ ến diện tích cánh tản nhiệt Tỷ số F2  φ gọi hệ số diện tích Động ta tính sử dụng loại két F1 dùng ống nước dẹp, nên chọn φ = (36), ta chọn φ = Nhiệt độ trung bình nước làm mát két nước xác định theo công thức sau đây: tn  t nv  t nr Δt  t nv  n [oC] 2 Nhiệt độ trung bình nước làm mát hệ thống làm mát tuần hoàn cưỡng là: tn = 80 ÷ 92 o C, ta chọn tn = 82oC Nhiệt độ trung bình khơng khí xác định theo công thức sau: t kk  t kkv  t kkr Δt  t kkv  kk 2 [oC] Nhiệt độ khơng khí vào (tkkv) phía trước tản nhiệt lấy 40oC Chênh lệch nhiệt độ khơng khí qua tản nhiệt Δtkk lấy 20 ÷ 30oC Vậy tkk= 50 ÷ 55oC Chọn tkk = 52oC Trang 60 EBOOKBKMT.COM – THƯ VIỆN TÀI LIỆU KỸ THUẬT MIỄN PHÍ Hệ số α1 xác định cơng thức thực nghiệm Trị số thí nghiệm α1 thay đổi khoảng 2326 ÷ 4070 W W Ta chọn 1=3000 o o m C m C Chọn vật liệu làm ống tản nhiệt hợp kim nhôm Hệ số tản nhiệt nhơm nằm khoảng λ = 104,8 ÷ 198 W W Ta chọn λ = 150 o o m C m C Hệ số 2 phụ thuộc chủ yếu vào lưu tốc khơng khí kk Khi thay đổi kk từ  60 m W hệ số 2 thay đổi đồng biến từ 40,6  303 o s m C Hệ số k cho tản nhiệt kiểu ống xác định theo đồ thị k = f(kk) Theo số liệu thí nghiệm xác định bề mặt làm mát tản nhiệt ta lấy k2 tính gần đúng:  W  2 = 11,38 kk 0,8  o  m C Chọn tính k kk =40[m/s], suy :  W  2 = 11,38 kk 0,8 = 11,38.400,8 =218  o  m C Vậy suy diện tích tản nhiệt F2: F2  90870  13,9 [m ] 21882  52  2.3.3.Tính bơm nước: -Xác định lưu lượng nước tuần hoàn hệ thống làm mát Glm cột áp H -Lưu lượng nước tuần hồn hệ thơng làm mát phụ thuộc vào nhiệt lượng nước làm mát mang chênh lệch nhiệt độ nước động cơ, xác định theo công thức: Glm  Gn  Qlm  kg   2,71   C n (t nr  t nv )  s  Trong đó: Trang 61 EBOOKBKMT.COM – THƯ VIỆN TÀI LIỆU KỸ THUẬT MIỄN PHÍ Qlm : Nhiệt lượng truyền cho nước làm mát (J/s) Cn : Tỷ nhiệt nước [J/kg.độ] tnr, tnv : Nhiệt độ nước nhiệt độ nước vào động -Sức cản chuyển động nước hệ thống làm mát tính theo cột nước H phụ thuộc vào sức cản phận: két nước, ống dẫn, vách nước thân nắp máy v.v … Thường sức cản tổng quát hệ thống làm mát tính tốn gần lấy H = 3,5 ÷ 15 mH2O, ta chọn H = 15 mH2O -Xác định lượng nước làm mát tiêu hao Glm cột áp H, ta xác định kích thước bơm nước -Lưu lượng bơm nước xác định theo công thức sau: Gb  G lm  kg  η  s  -Trong đó: η hệ số tổn thất bơm, với  = 0,8  0,9 Chọn  = 0,85 Suy ra: Gb  2,71  kg   3,19   0,85  s  -Xác định kích thước chủ yếu bơm phải vào chuyển động chất lỏng bơm Với loại bơm ly tâm phân tử chất lỏng đồng thời tham gia hai chuyển động: Vận tốc vòng : Nư ớc quay cánh bơm với vận tốc u (tại điểm vào A: vận tốc u 1; B vận tốc tương đối u 2) Vận tốc tương đối theo hướng tiếp tuyến với cánh quạt w (tại A: vận tốc tương đối w 1; B vận tốc tương đối w 2) Như vậy, phân tử nước chuyển động với vận tốc tuyệt đối là: c = u + w (tại A có vận tốc c1 , B có vận tốc c ) Lỗ nước vào bơm phải đảm bảo đủ lượng nước tính tốn cần thiết Kích thước tính theo cơng thức: Trang 62 EBOOKBKMT.COM – THƯ VIỆN TÀI LIỆU KỸ THUẬT MIỄN PHÍ f f  π(r12  r02 )  Gb c1ρ n m  Trong đó:  kg  Gb: Lượng nước tính tốn bơm   s  r1: bán kính bánh cơng tác [m] ro: bán kính bánh công tác [m], chọn ro = 0,02m c1: vận tốc tuyệt đối nước vào cánh, ÷ 5(m/s), ta chọn c1 = [m/s] ρ n : mật độ nước 1000 kg m3 -Từ phương trình rút ra: r1  Gb  rO2  c1  n 3,19  0,03  0,04 [m] 2.1000.3,14 -Bán kính ngồi r2 bánh cơng tác xác định từ vận tốc vòng u2 B: u   tg cot g g.H 9,81.10 m   tg12 cot g15 o  16,5  b 0,65 s -Trong đó: + α1, α2 : Góc phương trình c vận tốc c1 u1, c2 u2; thường α1 =900 α = ÷ 120, ta chọn α2 = 80 + β1, β2: Góc kẹp phương vận tốc góc tương đối w với phương u theo hướng ngược lại (ở A có β1, B có β2) Thường chọn β2 = 12 ÷ 150, chọn β2 = 120 Khi tăng β cột nước tạo bơm tăng hiệu suất giảm + g: Gia tốc trọng trường + H: Cột áp bơm + ηb: Hiệu suât bơm (bằng 0,6 ÷ 0,7), chọn ηb = 0,65 Trang 63 EBOOKBKMT.COM – THƯ VIỆN TÀI LIỆU KỸ THUẬT MIỄN PHÍ + b : Tốc độ vịng bánh cơng tác (1/s) + nb: Số vịng quay bánh cơng tác nb=(12)nđc chọn nb=1,5.nđc = 1,5.5200 = 7800 [vòng/phút] r2  -Vậy u 30.u 30.16,5    0,02m  b  nb 3,14.7800 -Thông thường α1 = 900, β1 xác định theo công thức: tg ( 1 )  c1 c1 r2 2.0,02    0,06 u1 u r1 16,5.0,04 1= 3,43 -Suy -Quan hệ tốc độ u1, u2 biểu thị theo công thức sau: u1  u r1 0,04  16,5  33 r2 0,02 m  s  -Chiều cao cánh bơm lối vào lối xác định: b1  b2  Gb  δ  ρ n c1  πr1  z  sin β1   Gb     n cr  2r2  z  sin    [m] [m] -Trong đó: δ1, δ2 : chiều dày cánh lối [m], lấy δ1=δ2=δ3=3÷ mm ta lấy δ1 = δ2 = δ3 = mm cr : tốc độ ly tâm nước lối [m/s] cr  c2 sin   H g 10.9,81 m tg  tg12o  1,94  u 2 b 16,5.0,65 s z: số cánh bánh công tác, chọn z = cánh (thường z = ÷ 8) Vây: b1  3,19  3.10 1000.2 2. 0,03  sin 9,09 o  3     4,27.10 3 [m] Trang 64 EBOOKBKMT.COM – THƯ VIỆN TÀI LIỆU KỸ THUẬT MIỄN PHÍ b2  3,19  3.10 3 1000.1,94 2. 0,02  sin 15 o      0,05[m] Bơm nước dung cho động ô tô máy kéo ngày thường có : b1= 12 ÷ 35 mm b2= 10 ÷ 25 mm Cơng suất tiêu hao cho bơm nước tính theo cơng thức sau: G b H.9,81.10 3 KW  Nb  η b η cg Trong đó: ηcg : Hiệu suất giới bơm (η cg = 0,7 ÷ 0,9), chọn ηcg =0,8 Nb  4,47.13.9,81.10 3  1,1KW  0,65.0,8 2.3.4.Tính quạt gió: Lượng khơng khí, áp suất động quạt tạo cơng suất cho quạt phụ thuộc vào số vòng quay trục quạt: lượng khơng khí tỷ lệ bậc nhất, áp suất tỷ lệ bậc hai, công suất tỷ lệ bậc ba so với số vịng quay Khi tính tốn quạt gió ta cần lưu ý rằng: tính quạt gió động ơtơ nên tính đến ảnh hưởng tốc độ gió gây tốc độ chuyển động ơtơ Do lưu lượng thực tế quạt thường lớn lưu lượng tính tốn: Gkk Mức độ lớn bé lưu lượng thực tế phụ thuộc vào tốc độ ôtô Khi tốc độ ôtô lớn, lưu lượng thực tế qua két nước tăng lên nên lưu lượng khơng khí quạt cung cấp giảm xuống rõ rệt Lưu lượng quạt gió phụ thuộc vào kích thước quạt gió, xác định lưu lượng quạt gió theo cơng thức sau: Gq  p k  ( R  r ) nq bZ k sin  cos  60  kg   s  Trang 65 EBOOKBKMT.COM – THƯ VIỆN TÀI LIỆU KỸ THUẬT MIỄN PHÍ Trong đó: ρkk = 1,1 : Khối lượng riêng khơng khí [kg/m3] R,r : bán kính ngồi bán kính quạt [m] b : chiều rộng cánh [m] nq = (1 ÷ 2)n : số vịng quay quạt [vòng/phút] n: số vòng quay trục khuỷu, ta chọn nq = n = 5410[vịng/phút] α : góc nghiêng c cánh,α = 300 (với loại cánh quạt phẳng) Z : số cánh, chọn Z =4 ηkk : hệ số tổn thất tính đến sức cản dịng khơng khí cửa nắp đầu xe Ta có R bán kính ngồi quạt R Dq , với Dq = 0,3 - 0,7 (m), ta chọn Dq = 0,34 (m)  R = 0,17(m) Trong đó, chiều dài công tác 0,12(m), suy r bán kính quạt : r = 0,17 - 0,12 = 0,05(m) Hệ số ηkk phụ thuộc vào tỷ số fn , fn diện tích tiết diện cửa R khơng khí nắp đầu xe Quan hệ hệ số ηkk với tỷ số fn giới thiệu R hình vẽ  f R n Trang 66 EBOOKBKMT.COM – THƯ VIỆN TÀI LIỆU KỸ THUẬT MIỄN PHÍ Cơng suất tiêu thụ quạt gió xác định theo cơng thức sau: Trang 67 EBOOKBKMT.COM – THƯ VIỆN TÀI LIỆU KỸ THUẬT MIỄN PHÍ Trang 68