Введение 3
1. Теоретические основы систем охлаждения ДВС 5
1.1 Устройство системы охлаждения 5
1.2 Принцип работы системы охлаждения 11
1.3 Функции системы охлаждения 19
1.4 Типы систем охлаждения 20
2. Разработка систем охлаждения для двигателей внутреннего сгорания в свете требований современных приводных систем 34
2.1 Концепция системы охлаждения для современных приводных систем 34
1.2 Схема системы охлаждения 45
Заключение 57
Список литературы 60
Читать дальше
В двигателе внутреннего сгорания сгорание воздуха и топлива происходит внутри цилиндра двигателя, и образуются горячие газы с температурой газов около 2300-2500°C, что может привести не только к выгоранию масляной пленки между движущимися частями, но и к заеданию или сварке канцелярских принадлежностей и движущихся компонентов.
Эта температура должна быть снижена таким образом, чтобы двигатель работал с максимальной эффективностью, способствуя высокому объемному КПД и обеспечивая лучшее сгорание без ущерба для тепловой эффективности из-за переохлаждения.
Самое главное, чтобы двигатель функционировал как с точки зрения механической работы, так и с точки зрения надежности. Короче говоря, охлаждение - это вопрос выравнивания внутренней температуры для предотвращения локального перегрева, а также для отвода достаточного количества тепловой энергии для поддержания практически приемлемой общей рабочей температуры.
Также важно отметить, что около 20-25% от общего объема вырабатываемого тепла используется для выработки тормозной мощности (полезной работы). Система охлаждения должна быть спроектирована таким образом, чтобы отводить 30-35% общего тепла, а оставшееся тепло теряется при трении и уносится выхлопными газами.
Конструкции систем охлаждения зависят от того, имеет ли двигатель воздушное или жидкостное охлаждение. Воздушное охлаждение обычно используется в небольших двигателях, в которых на стенках цилиндра, головке блока цилиндров и так далее предусмотрены ребра или выступающие поверхности. Тепло, выделяющееся в результате сгорания в цилиндре двигателя, будет отводиться к ребрам, и когда воздух проходит через ребра, тепло будет рассеиваться в воздухе.
Количество тепла, рассеиваемого в воздух, зависит от: количества воздуха, проходящего через ребра, площади поверхности ребер и теплопроводности металла, используемого для ребер.
При использовании методов водяного охлаждения вокруг цилиндра, головки блока цилиндров, седел клапанов и так далее предусмотрены рубашки охлаждающей воды. Когда вода циркулирует по рубашкам, она поглощает тепло сгорания. Затем эта горячая вода будет охлаждаться в радиаторе частично вентилятором, а частично потоком, создаваемым при движении автомобиля вперед. Охлажденная вода снова циркулирует по водяным рубашкам либо с помощью насоса, либо с помощью термосифона, который основан на принципе разницы плотностей рабочей жидкости.
Динамичное развитие приводных систем с тепловыми двигателями вынуждает конструкторов искать новые технические решения в области охлаждения и поддержания теплового равновесия.
В нынешнем виде системы охлаждения для тепловых двигателей больше не отвечают требованиям, предъявляемым к современным системам привода транспортных средств. Следовательно, необходимо разрабатывать новые, универсальные решения, которые будут иметь более широкое применение как для охлаждения термонагруженных конструктивных элементов, так и для реализации всей тепловой системы управление в транспортном средстве.
В результате выполнения дипломной работы была достигнута поставленная цель, а именно представлена разработка системы охлаждения для двигателя внутреннего сгорания.
Также в работе были даны рекомендации для дальнейшей разработки системы охлаждения, возможные методы для улучшения характеристик охлаждения и самой работы двигателей.
Работа состоит из двух глав.
Первая глава содержит теоретическую информацию об системах охлаждения ДВС и состоит из четырех пунктов: устройство системы охлаждения, принцип работы системы охлаждения, функции системы охлаждения, типы систем охлаждения.
Вторая глава содержит информацию о разрабатываемой системе охлаждения ДВС и состоит из двух пунктов: концепция системы охлаждения для современных приводных систем, схема системы охлаждения.
Читать дальше
1. Алексеев, И.В. Автомобильные двигатели. Курсовое проектирование: Учебное пособие для студ. учреждений высш. проф. образования / М.Г. Шатров, И.В. Алексеев, С.Н. Богданов . - М.: ИЦ Академия, 2012. - 256 c.
2. Безгин М. А., Улямаев К. С., Симонова А. А., Левин А. В. Направления совершенствования дизельных двигателей // Молодой ученый. — 2018. — №35. — С. 12.
3. Вершинин, Г. А. Методическое пособие по курсам теория рабочих процессов ДВС и динамика ДВС для студентов специальности Т. 05.10.00. / Г. А. Вершинин, Г. Я. Якубенко. – Минск : 2021. – 187 с.
4. Вырубов, Д. М. Двигатели внутреннего сгорания: Конструирование и расчет на прочность поршневых и комбинированных двигателей. Учебник для втузов по специальности ДВС. – 4–е изд., перераб. и доп. / Д.М. Вырубов, Н.А. Иващенко, В.И. Ивин и др.; под ред. А.С. Орлина, М.Г. Круглова. – М. : Машиностроение, 2014. – 384 с.
5. Гаврилов, К.Л. Газовые топливые системы ДВС: устройство, монтаж, диагностика и ремонт / К.Л. Гаврилов. - Серг.Посад: Рос. ц. с/хоз. консульт., 2011. - 304 c.
6. Горбацевич, А. Ф. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. Учебное пособие для вузов./ А.Ф. Горбацевич, В.А. Шкред. – 5–издание стереотипное, М. : 2013. – 256 с.
7. Грехов, Л. В Топливная аппаратура и системы управления дизелей / Л. В. Грехов, Н. А. Иващенко, В. А. Макаров. – М. : Легион – Автодата, 2014. – 342 с.
8. Зайчик, Ц.Р. Курсовое и дипломное проектирование / Ц.Р. Зайчик, А.И. Драгилев, Б.Н. Федоренко. - М.: ДеЛи принт, 2014. - 152 c.
9. Xu Wang, Xingyu Liang, Zhiyong Hao, Rui Chen: Comparison of electrical and mechanical water pump performance in internal combustion engine, International Journal of Vehicle Systems Modelling and Testing (IJVSMT), Vol. 10, No. 3, 2015. – 148 с.
10. Eid S. Mohamed, Essam M. Allam: Effect of active cooling control on internal combustion engine exhaust emissions and instantaneous performance enhancement, British Journal of Applied Science & Technology, 2015. – 215 с.
Читать дальше