進(jìn)氣系統(tǒng)的布置.doc

進(jìn)氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案進(jìn)氣口位置：進(jìn)氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)須滿足以下條件：避免機(jī)艙內(nèi)熱空氣吸入避免雨滴和霧氣直接吸入避免排氣灰塵吸入從空濾器至渦輪增壓器入口之間的進(jìn)氣管必須由耐蝕材料制成進(jìn)氣系統(tǒng)使用的分離式接頭(如罩與空濾器外殼的接頭)必須位于空濾器上部進(jìn)氣系統(tǒng)必須能夠進(jìn)行定期維護(hù)，且進(jìn)行維護(hù)時(shí)不需要打開(kāi)空濾器和渦輪增壓器之間進(jìn)氣系統(tǒng)的任何部件盡可能低的系統(tǒng)阻力，以保證最大限度的利用柴油機(jī)功率進(jìn)氣系統(tǒng)部件之間的接頭和其它接合處，比如與空壓機(jī)的接頭，必須保持有效密封，避免灰塵或其它污染物進(jìn)入過(guò)濾空氣中。進(jìn)氣口尺寸應(yīng)設(shè)計(jì)得足夠大，且沒(méi)有銳彎和面積改變，為減小阻力，還應(yīng)有平滑的轉(zhuǎn)換導(dǎo)管來(lái)與進(jìn)氣管相連。發(fā)動(dòng)機(jī)艙應(yīng)充分通風(fēng)，來(lái)發(fā)散出這些熱量。為保護(hù)熱敏元件，發(fā)動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)機(jī)艙內(nèi)的最高溫度不允許超過(guò)（推薦）空濾器的選擇及布置：一、根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)廠家推薦在2200rpm是所需空氣流量為1500m3/h，結(jié)合以下計(jì)算：1、 發(fā)動(dòng)機(jī)性能參數(shù)：發(fā)動(dòng)機(jī)性能參數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)：L340 20額定功率Ne(kW)：250額定轉(zhuǎn)速n(r/min)：2200排量Vh(L)：8.9（C系統(tǒng)8.3）2、 空濾器流量VG（m3/h）的確定增壓后發(fā)動(dòng)機(jī)所需的空氣流量V（m3/h）的確定V=Vh=8.9=587.4（m3/h）發(fā)動(dòng)機(jī)所需理想狀態(tài)空氣量Vo（m3/h）的確定（汽車設(shè)計(jì)理論）Vo=()0.75Vvos式中：Vo-發(fā)動(dòng)機(jī)所需理想狀態(tài)空氣量（m3/h）To-大氣環(huán)境溫度（k）取313（273+40）；T-增壓中冷后氣體溫度（k）取333（273+60）（要求不高于環(huán)境溫度的20）；vo-充氣效率取0.87（推薦）；s-掃氣效率取1.05；-增壓比2.18.1；Vo=2.18（）0.75587.40.871.05=1116.67（m3/h）空壓機(jī)流量Vk（m3/h）的確定（推薦為320L/min）Vk=Vkhnk 式中：Vkh-空壓機(jī)公稱排量（L）；nk-空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速（r/min）Vk=0.2291400=19.2（m3/h）空濾器流量VG的確定（空濾器流量上述設(shè)計(jì)的儲(chǔ)備流量）VG=1.066（Vo+Vk）=1.066（1116.67+19.2）=1212（m3/h）考慮到以后布置功率加大380馬力發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)合兩者得出按照發(fā)動(dòng)機(jī)廠家的推薦空濾器流量1500 m3/h二、流通面積的確定在確定了空濾器容積大小的同時(shí)，還應(yīng)校核一下系統(tǒng)中所允許的氣流流速。進(jìn)氣系統(tǒng)內(nèi)的氣流流速不宜超過(guò)30m/s，因?yàn)檫^(guò)高的氣流流速會(huì)產(chǎn)生很大的流阻和進(jìn)氣噪聲，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)造成過(guò)大的功率損失。依據(jù)這一原則，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)前先要確定空濾器進(jìn)口、出口及連接管等部位允許的最小流通面積。最小流通面積Smin=10-3(m2)式中：Vmax-允許的最大氣流流速（30m/s）Smin=10-3=13.910-3(m2)樣車上的進(jìn)氣口的面積為：S=255*125=31.87510-3(m2)，大于要求，所以滿足要求。對(duì)應(yīng)到圓形直徑為66.5*2=133mm(外口)，空濾口直徑月340。查進(jìn)氣管路的徑面變化情況（急） 三、空氣濾清器選擇結(jié)合發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的要求：1、整個(gè)進(jìn)氣系統(tǒng)的進(jìn)氣阻力應(yīng)不大于3.7kPa，最大允許進(jìn)氣阻力（臟的濾芯）不大于6.2kPa2、空氣濾清器總成的濾清效率不低于99.5，總成原始阻力不應(yīng)大于2.94kPa。3、空濾流量應(yīng)小于1500m3/h，現(xiàn)決定在參照樣件要求廠家開(kāi)發(fā)的同時(shí)，并從上海愛(ài)迪爾公司選擇塑料殼的干式紙質(zhì)濾芯空濾器，盡量減少開(kāi)發(fā)的成本！另外在空濾器結(jié)構(gòu)上做以下一定的要求：具有較大的儲(chǔ)灰能力，使用壽命長(zhǎng)，還可以利用進(jìn)氣脈沖自動(dòng)排出空氣濾清器內(nèi)的灰塵，采用塑料葉片環(huán)旋流粗濾裝置，即排氣引流管，但是要在不影響進(jìn)氣阻力的情況下用此來(lái)增加除塵效率。空濾器布置在駕駛室前端引擎罩下，維修保養(yǎng)方便，而且灰塵、雨雪也不易進(jìn)入，但是空間上感覺(jué)比較緊張，采用樣車上的三點(diǎn)支撐，等確定好空濾后在計(jì)算重量，設(shè)計(jì)支架管徑。初步想法是叫上海愛(ài)迪爾公司按照要求開(kāi)發(fā)。進(jìn)氣管路：發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是向發(fā)動(dòng)機(jī)提供充足、干凈的新鮮空氣，保證發(fā)動(dòng)機(jī)能正?？煽康毓ぷ鳎鶕?jù)發(fā)動(dòng)機(jī)廠家的推薦要求進(jìn)氣系統(tǒng)的進(jìn)氣阻力應(yīng)不大于3.7kPa，最大允許進(jìn)氣阻力（臟的濾芯）不大于6.2kPa。但是進(jìn)氣系統(tǒng)的阻力取決于很多的因素：如管子的直徑、彎度、平滑度等等。管徑根據(jù)推薦在排量不大于9L時(shí)，用直徑在75110mm，鋼管盡量用鍍鋁或是不銹鋼管，主要考慮到熱膨脹系數(shù)和T型卡箍夾緊時(shí)變形。連接膠管在增壓器出氣口到中冷器進(jìn)氣口段用硅膠管（應(yīng)能耐高溫250 和高壓400 kPa以上）；中冷器到發(fā)動(dòng)機(jī)用符合膠管（三元乙丙為主）。中冷系統(tǒng)的管路布置應(yīng)簡(jiǎn)潔，固定牢靠，并盡量減少方向的改變。管路中間段盡量用支架固定。初步想法是用直徑為100mm不銹鋼管，厚度為2mm。中冷器的選擇：發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)：L340 20額定功率Ne(kW)：250額定功率進(jìn)氣流量：25m3/min 熱端 th1=150 (進(jìn)口) th2=55 (出口)冷端 tc1=30 (進(jìn)口) tc2=55 (出口) （對(duì)于載貨汽車不應(yīng)大于25 ）對(duì)數(shù)平均溫差tt1= th1- tc2=150-55=95t2= th2- tc1=55-30=25t=（t1-t2）/ln（t1/t2）=52.4傳熱系數(shù)K=47.43kcal/m2h散熱量Qr=3600GrtrCpr(kcal/h)Gr=0.43kg/s（結(jié)合空氣的密度（不定值取0.938kg/m3）的得出約為0.39kg/s，中冷器的額定流量一般按發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定工況下進(jìn)氣量的1.1倍來(lái)確定，從而得出Gr=0.43kg/s）Cpr推薦為0.241kcal/kg. tr= th1- tc1=150-30=120 Cpr=0.43kcal/kgQr=36000.431200.241=44582 kcal/h所需散熱面積F=Qr/（t*K）=17.9 m2正對(duì)面積Gr=0.0002866*空濾器額定流量散熱面積=41.89*Gr所以中冷器作如下要求：1、 散熱面積為18mm2，2、 芯部正對(duì)面積為進(jìn)入中冷器的空氣量為0.44kg/s，3、 中冷前后壓力差不得大于16.7kp，4