循環(huán)油量是潤(rùn)滑系統(tǒng)統(tǒng)的主要參數(shù),它是指單位時(shí)間內(nèi)流經(jīng)柴油發(fā)電機(jī)主油道的機(jī)油量。它包括供給軸承潤(rùn)滑和冷卻所需要的油量,但不包括經(jīng)過(guò)機(jī)油細(xì)濾器、機(jī)油泵限壓閥、柴油發(fā)電機(jī)主油道調(diào)壓閥等旁通掉的油量。
1、循環(huán)油量可以通過(guò)機(jī)油帶走的散熱量qc計(jì)算。在現(xiàn)代柴油發(fā)電機(jī)中,傳入機(jī)油的熱量約為氣缸中總放熱量的1.5%-2%。
qc=(0.015-0.02)qf(kj/h)
qf-每小時(shí)加入柴油發(fā)電機(jī)的熱量
qf=3600.pe/ηe(kj/h)
pe-柴油發(fā)電機(jī)功率kw
ηe-柴油發(fā)電機(jī)有效效率,汽油機(jī)ηe=0.25,柴油發(fā)電機(jī)ηe=0.35
由此得:
qc=(0.015-0.02).3600pe/(0.25-0.35)≈(160-280)pe(kj/h)
若用潤(rùn)滑系統(tǒng)的機(jī)油對(duì)活塞進(jìn)行冷卻,則通過(guò)機(jī)油散出的熱量可達(dá)6%左右,則:
qc=(620-860).pe(kj/h)
這樣機(jī)油循環(huán)油量可按下式計(jì)算:
vc=qc/r.c.δt
式中r-機(jī)油密度,一般取r=0.85kg
c-機(jī)油比熱容,通常取c=1.7-2.1kj/(kg.k)
δt-機(jī)油進(jìn)出口溫差,一般取8-15℃
將上述經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)代入上式可得機(jī)油循環(huán)量如下:
不用機(jī)油冷卻活塞柴油發(fā)電機(jī)
vc=(0.2-0.3)pe(l/min)
用機(jī)油冷卻活塞柴油發(fā)電機(jī)
vc=(0.4-0.5)pe(l/min)
2、通過(guò)壓力潤(rùn)滑軸承的間隙面積確定油量
a按整機(jī)需要找出壓力潤(rùn)滑點(diǎn),計(jì)算出各軸承間隙總面積s(mm2)
b按avl推薦經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算軸承油量:
v1=αxs為系統(tǒng)數(shù)v1-為柴油發(fā)電機(jī)軸承循環(huán)油量l/min
α-(α為系統(tǒng)數(shù)取值0.03~0.08范圍)
c總的柴油發(fā)電機(jī)循環(huán)油量為柴油發(fā)電機(jī)軸承循環(huán)油量,在加上其它部件所需油量,如冷卻活塞噴咀的油量,壓縮機(jī),增壓器、液壓漲緊器、潤(rùn)滑鏈條噴咀、vvt等部件所需潤(rùn)滑油量的總和,為柴油發(fā)電機(jī)循環(huán)油量。圖13柴油發(fā)電機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)油量分配示意圖(此圖是avl公司提供)。
3、冷卻活塞噴咀噴油量和安裝位置:
(1)冷卻活塞噴咀多用于增壓柴油發(fā)電機(jī),安裝位置和對(duì)冷卻活塞噴咀的要求,由活塞設(shè)計(jì)者提出,一般有二種安裝形式,直接裝在主油道上,另一種裝在副油道(與主油道平行,在缸體另一側(cè)的油道)。
(2)考慮柴油發(fā)電機(jī)低轉(zhuǎn)速時(shí)活塞熱負(fù)荷小,同時(shí)油泵供油量小,因此裝在主油道上的冷卻活塞噴咀內(nèi)設(shè)壓力控制閥,一般開(kāi)啟壓力(1~2)bar,裝在副油道的冷卻活塞噴咀內(nèi)不設(shè)壓力控制閥,壓力控制閥設(shè)計(jì)在副油道上,開(kāi)啟壓力2bar左右。
(3)冷卻活塞噴咀噴油量較多,按mahle公司推薦6l/kwh,而對(duì)于大馬力柴油機(jī)推薦≥7.6l/kwh
(4)冷卻活塞噴咀噴油量計(jì)算按下面公式:
q=kf(2gp/r)0.5
式中:q-為流量,l/minf-噴咀孔面積,dm2p-壓力,barr-機(jī)油密度,k-為系統(tǒng)數(shù)e冷卻活塞噴咀噴油量特性(以噴咀內(nèi)徑φ1.8為例)。
f增壓器潤(rùn)滑流量特性
增壓器潤(rùn)滑特性需要增壓器廠家給出,作為潤(rùn)滑系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)參考,,這里是以康明斯柴油發(fā)電機(jī)增壓器潤(rùn)滑特性為例,可做參考。
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