• Motor içine yakıtla intikal eden ısı miktarı:
Q0 = 197,636 kj/s.
• Motor dışına yağ ile taşınan ısı miktarı:
Q0 = 0,03Q0 = 0,03*197,636 = 5.929106kj/s.
• Yağın ısıl kapasitesi:
co = 2,094 kj/kg K
• Yağın yoğunluğu:
ρ0 = 900kg/m³
• Yağın motor içersindeki ısıtma miktarı:
∆t˚ = 10 K
• Yağ dolaşım oranı:
Vc = Q0/( ρ0. co.∆t˚) = 5.929106/(900*2,094*10) = 0.0003146 m³/s
Yağ basıncının yağlama sistemi içersindeki dengesi:
V´ = 2Vc =2*0,0003146 = 0,000629m³/s
Pompa volumetrik verimi:
ηp = 0,7
Pompa dizayn kapasitesi:
Vd = V´/ ηp = 0,000629/0,7 = 0,0008989 m³/s
Diş ayarı:
m=0,0045 mm
Diş yüksekliği:
h=2m=0,009mm
Dişli diş adedi:
z=8
Dişli eğim dairesi çapı ve dış çapı:
D°= zm= 0,036m
D= m(z+2)=0,045m
Dişli dış çapı çevresel hızı:
up= 7m/s
Pompa dişli hızı:
np=up*60/(πD)=2970,893rpm
Dişli yüz genişliği:
b = 60Vd/(2πm²znp)= 0,017835m
Yağın sistemdeki çalışma basıncı:
p= 400000pa
Yağ pompası mekanik verimi:
ηm.p=0,87
Yağ pompası kullanımı için gereken güç:
Np= Vdp7(ηm.p*10³)= 0,413279kW
YAĞ SOĞUTUCU DİZAYNI:
Yağ ile soğutucu çeperi arasında ısı transfer katsayısı:
α1=1200W/m²K
Soğutucu çeper kalınlığı:
δ=0,0002m
Soğutucu çeperi ısı iletkenlik katsayısı:
λhc=100W/mK
Soğutucu çeperi ve su arsında ısı transfer katsayısı:
α2=3000 W/m²K
Yağ ile su arasında ısı transfer katsayısı:
K˚=1/(1/ α1) + (δ/ λhc) + (1/ α2)= 855,6759 W/m²K
Soğutucu içersindeki yağın ortalama sıcaklığı:
To.m=358K
Soğutucu içersindeki suyun ortalama sıcaklığı:
Tw.m=348K
Suyla temas halindeki yağ soğutucusu yüzeyi:
F˚= Q˚/K˚( To.m- Tw.m)=0,6929m²
Qº=5929,106j/s
KRANK KOLU YATAĞI HESABI:
Krank kolu çapı:
dc.p=48mm
Yatak kabuğunun çalışma genişliği:
l′c.p=22mm
Krank kolu yüzeyi birim alanına etkiyen ortalama basınç:
kc.p.m=10,5Mpa
Krank mili hızı:
n=5600rpm
Çapsal hareket:
∆=0,007*( dc.p)½=0,04849mm
Bağıl hareket:
χ=∆/ dc.p=0,00101
Krank kolu geometrisi için hesap katsayısı:
c=1+dc.p/ l′c.p=3,1818
Yağ filminin minimum kalınlığı:
hmin =55*0,000000001 μ n dc.p/( kc.p.m χc)=0,0054mm
Dinamik vizkozite:
μ =0,0125Ns/m²
Mil yüzey pürüzlülüğü:(finish grinding)
hs=0,0005
Yatak yüzey pürüzlülüğü(diamond boring)
hb=0,0012
Yağ filmi kritik kalınlığı:
hcr=hs + hb=0,0017mm
Yatak güvenlik faktörü:
K=hmin/hcr=3,2204
SU POMPASI DİZAYNI
Motor dışına suyla taşınan ısı:
Qw=63280j/s
Suyun ortalama özgül ısısı:
cl=4187j/kgK
Suyun ortalama yoğunluğu:
ρl=1000kg/m³
Su basıncı:
pl=120000Pa
Pompa hızı:
nw.p=4600rpm
Suyun soğutma sistemi içinde sirkülasyon oranı:
Gl=Qw/(cl ρlΔTl)=0,001511m³
Zorlamalı sirkülasyonda suyun sıcaklık farkı:
ΔTl=10K
Pompanın dizayn kapasitesi:
Gı.d= Gl/η η =0,001843m³/s
Pompanın volumetrik verimi:
Η=0,82
Suyun pompa girişindeki hızı:
v1=1,8m/s
Yöneltici göbek yarıçapı:
r0=0,01m
Yöneltici giriş yarıçapı:
r1=( Gı.d/(π v1) + r0²)½=0,0206m
Pompanın hidrolik katsayısı:
η h=0,65
Yöneltici çıkışında çevresel hız:
u2=(1+tanα2tgβ2)½*( pl/( ρl η h))½=14,735m/s
α2=10º; β2=45º
Yöneltici çıkış yarıçapı:
r2=30u2/( π nw.p)=0,0306m
Giren akışkanın çevresel hızı:
u1=u2rı/r2=9,941m/s
v1 ve u1 hızları arasındaki açı α1=90º ve β1= v1/ u1=0,181
β1=10,262º
Giriş ağız genişliği:
b1= Gı.d/(2 πr1-zδ1/sin β1) v1=0,0164m
Pompa yönelticisi üzerinde ağız sayısı(z) ve giriş ağız kalınlığı (δ1): δ1=0,003m; z=4
Çark çıkışı radyal akış hızı:
vr=pltan α2/ ρl .η h. u2=2,209m/s
Çıkıştaki ağız genişliği:
b2= Gı.d/(2 πr2- zδ2/sin β2) vr=0,0119m
Çıkıştaki ağız kalınlığı:
δ 2=0,003m
Su pompasına verilecek güç:
Nw.p= Gı.d pl/(1000 ηm)=0,276Kw
RADİATÖR DİZAYNI:
Motordan uzaklaştırılan ve sudan soğutucu havasına transfer olan ısı miktarı:
Qw=63280j/s
Havanın ortalama özgül ısısı:
ca=1000j/kgK
Radiatörden geçen suyun akış oranı:
Gl=0,001511m³/s
Suyun ortalama yoğunluğu:
ρl =1000kg/m³
Radiatörden geçen hava miktarı:
Ga´=Qa/(vaΔTa)=2,531kg/s
Radiatör kanatçıklarından geçen havanın sıcaklık farkı:
Δta=25K
Radiatörden geçen suyun akış kütlesi oranı:
Gl´= Gl ρl=1,511kg/s
Ortalama radiatör soğutma havası sıcaklığı:
Ta.m=(Tin.a+ (Tin.a+ Δta))/2=325.5K
Akım yönü tersine akan havanın sıcaklığı:
Tin.a=313K
Akım yönü tersine akan suyun sıcaklığı:
Tin.w=365K
Radiatördeki suyun ortalama sıcaklığı:
Tw.m= (Tin.w+( Tin.w-Δtw))/2=360K (Δtw= ΔTl= 10K)
Araba radiatörlerinde ısı transfer katsayısı:
K=160W/m²K
Radiatör soğutma yüzeyi:
F=Qw/K(Tw.m- Ta.m)=11,463 m²
SOĞUTMA FANI DİZAYNI:
Fan tarafından sağlanan havanın akış kütlesi:
Ga’=2,531kg/s
Fan basınç farkı:
Δpfr=800Pa
Ortalama hava sıcaklığında radiatör havası yoğunluğu:
ρa=p0*1000000/(RaTa.m)=1,07kg/m³
Fan kapasitesi:
Ga= Ga’/ ρa=2,365m³/s
Radiatör ön alanı:
Fr.f= Ga/wa=0,1028m² (wa=23m/s raditör ön alanında havanın hızı)
Fan çapı:Dfan=2*( Fr.f/π)½=0,3618m
Yassı kısım boyutsuz katsayısı:
Ψb=3,188
Fan çevresel hızı:
u= Ψb*( Δpfr/ ρa)½=87,17m/s
Fan hızı:
nfan=60u/( π Dfan)=4600rpm
Eksenel akış fanı için gereken güç:
Nfan= Ga Δpfr/(1000ηf)=5,257kW
(ηf=0,36 perçinli fanın verimi)
