Qishloq xo’jaligi mashinalarining suyuqlik yordamida sovutish tizimining hisobi

Sovutuvchi suyuqlikning ruxsat etilgan harorati, °C

Issiqlik tashuvchi	Dvigatelning ish yo’li
	Nominal quvvat Ne nom	Maksimal burovchi moment Mkr max
Sovutuvchi suyuqlik	< 100	< 105
Yog’lovchi moy	< 105	< 105

Sovutuvchi suyuqlikka kelib tushadigan issiqlikning haqiqatga eng yaqin qiymati tajribaviy tadqiqotlar davomida dvigatel balansini yozma tarzda qayd qilish mobaynida olinishi mumkin, biroq ko’rsatkichning ushbu qiymati 3...5 % xatolikka ega bo’lishi ham mumkin.

Tahlil shuni ko’rsatadiki, keltirilgan empirik formulalar bo’yicha hisob-kitoblar, issiqlikning hisobiy miqdorini sezilarli darajada ham orttirib, ham kamaytirib buzib ko’rsatishi mumkin.
Sovutish tizimini loyihalash mobaynida radiatorlar uchun materiallarga qo’shimcha sarf-harajatlar qilish, suv nasosi va ventilyatorlar uzatkichlarining quvvatini oshirish uchun harajatlar, radiatorlarni yasash uchun mehnat sarfini oshirish sovutish tizimiga qo’zg’atuvchi omillar ta’sir etgan taqdirda ham dvigatellar, ham traktor agregatining ishonchliligi va to’xtamay ishlab berish qobiliyatini ta’minlash imkonini beradi. Shunday qilib, issiqlikning hisobiy miqdori sovutish tizimi ko’rsatkichlarini maqsadli maqbullashtiruv funksiyasi bo’lib, u o’zining minimal darajasiga keltirilmay, balki sovutish tizimi issiqlikka doir omilkorligi zaxirasining eng maqbul kattaligini aniqlashga yo’naltirilgan bo’lmog’i lozim. Ushbu ko’rsatkichning pastki chegarasi, dvigatel silindrlarida yoqilg’ining yonishi mobaynida sovutuvchi suyuqlikka kelib tushayotgan, issiqlik miqdori xizmat qiladi.
Sovutish tizimini loyihalash mobaynida sovutuvchi suyuqlikka kelib tushayotgan, issiqlik hisobiy miqdori quyidagi formula bo’yicha aniqlanadi
_{ } (1)
bu yerda ξ_Q – issiqlikka oid omilkorlik zaxirasining koeffitsienti, 0,05...0,15 ga teng deb qabul qilinadi[3,4,5].
Radiator orqali o’tayotgan suyuqlik sirkulyatsiyasi yetarlicha bo’lgan taqdirda, sovutish tizimining harorat yo’lini talab qilinadigan chegaralarda tutib turiladi, dvigateldan chiqaverishdagi harorat doimiy bo’lgan taqdirda, sovutuvchi suyuqlikning chiqaverish va kiraverishdagi haroratlar baland-pastligi qanchalik kam bo’lsa, uning o’rtacha harorati shunchalik baland bo’ladi.

Suyuqlik konturida aylanayotgan sovutuvchi suyuqlikning sarfi,

 (2)

bu yerda c_pV – sovutuvchi suyuqlikning issiqlik sig’imi (kJ/(kg · K)): suv uchun – 4,178, past haroratda muzlovchi suyuqlik uchun – 2,093;

ρ_V – sovutuvchi suyuqlikning zichligi (kg/m³): 90...95℃ haroratdagi suv uchun – 961,085, past haroratda muzlovchi suyuqlik uchun – 1078...1095.[3,5,6]
Sovutish tizimining sig’imi (hajmi) sovutish g’ilofi, radiator, shlanglar va naychalarning bo’shliqlarini to’ldira oladigan, suyuqlik miqdori bilan aniqlanadi. Sovutish tizimining umumiy sig’imi konturdagi suyuqlikning qabul qilingan harakatlanish tezligiga, dvigatelning konstruksiyasiga, mazkur dvigatelni traktor tarkibida qo’llana olinishiga, ekspluatatsiya sharoitlariga bog’liq. Sovutish tizimida qabul qilingan suv miqdori dvigatel ishini o’ta og’ir yo’sinlarda qisqa vaqt mobaynida ham ta’minlay olmog’i lozim, shu bilan birga bunda suyuqlik qaynab ketmasligi kerak. Sovutish tizimining umumiy sig’imi hajmning solishtirma statistik qiymati bo’yicha hisoblab topiladi. Sovutish tizimi solishtirma hajmining o’rtacha statistikaviy qiymati
_{ } (3)
bu yerda V_s.t. – sovutish tizimining sig’imi (hajmi), m³.
Sovutish tizimlari ushbu ko’rsatkichining o’rtacha statistikaviy qiymati quyidagilardan iborat:
_{ } (4)

• 
  traktorlar uchun – (0,17...0,25) 10^-3 m³/kVt;
  

Sovutish tizimining sig’imi
(5)
Havo yo’llari va radiator bo’ylab havo sarfi radiatordan issiqlikning hisobiy miqdorini chetlatib, uni atrof muhitga tarqalishini ta’minlashi zarur. Traktor asosan olg’a harakatlanuvchi mashinadir, hamda uning sirtiga oqib kelayotgan havo oqimi ham radiator orqali o’tib, uning havo trakti bo’ylab massaga oid umumiy sarfini orttiradi. Avtomobil 4,2 m/s tezlik bilan harakatlanayotganida, uning ro’parasidan oqib kelayotgan havo oqimining tezligi 4,5...5,5 m/s ni tashkil etadi. Avtomobilning amalda mavjud tezliklarida ro’paradan oqib kelayotgan havo oqimi radiatordan issiqlikni chetlatishga sezilarli ta’sir o’tkazadi. Traktor sovutish tizimlarini loyihalash mobaynida ro’paradan oqib kelayotgan havo oqimi e’tiborga olinmaydi, chunki traktorning bir qator qishloq xo’jalik ishlarni bajarish mobaynidagi harakatlanish tezligi ishchi yo’sinlarda 15 km/soatdan oshmaydi, avtomobillar esa ro’paradan oqib kelayotgan havo oqimi sovutish tizimi ishiga qandaydir ta’sir o’tkaza olmaydigan darajada bo’lgan sharoitlarda, tog’ yon bag’ri tomon ko’tarilib borayotganidagi past tezliklarda ham, og’ir yuklar bilan ham ishlashiga to’g’ri kelib turadi.
Sovutish tizimida issiqlikni bitta issiqlik tashuvchidan chetlatish boshqa issiqlik tashuvchining qat’iy aniqlangan miqdoridagi sarfini talab qiladi. Issiqlik tashuvchilarning turlari har xil bo’lgan taqdirda, bu ularning issiqlik sig’imi turlicha ekanligi bilan, issiqlik tashuvchining turi bir xil bo’lganida esa – ularning boshlang’ich haroratlari turlicha ekanligi bilan shartlanadi. Sovutish tizimining haroratga oid oldindan berilgan yo’lini ta’minlash uchun Q_V = Q_W bo’lmog’i lozim. Havoga mansub issiqlik tashuvchining sarfi, oldindan berilgan issiqlikni o’ziga qabul qila olish qobiliyati bilan aniqlanadi. Radiatorga kiraverishdagi turlicha havo harorati har hil havo miqdorini talab qiladi. Radiatorga kiraverishdagi havo harorati pasaygan taqdirda, sovutish tizimining oldindan berilgan haroratini ta’minlash uchun kamroq havo kerak bo’ladi, bu esa havoning issiqlik sig’imi qobiliyatining haroratga bog’likligi oqibatidir[7,8,9].
Radiator orqali o’tayotgan havo sarfi
_{ },_{ } (6)
Havoning radiator orqali sirkulyasiyasi, ko’pgina omillarga bog’liq bo’lgan, o’ta murakkab jarayondir. Radiator konstruksiyasi, havoning o’tib borishiga sezilarli darajada qarshilik tug’diradi. Havo traktida konstruksiyaga oid tugunlar va agregatlarning o’rnatilishi havoning issiqlik almashinuvchi boshqa apparatlar (radiatorlar – moyli, konditsioner, transmissiya va pudab haydalish havosini sovutish jihozlari) orqali o’tib borishi mobaynida uning qizishini keltirib chiqaradi, radiator oldida jalyuzilar, darpardalar, havo tozalagichlar, akkumulyator batareyalari va konstruksiyaga oid boshqa tugunlarni o’rnatilishi oqibatida radiator oldidagi havo oqimi taqsimlanishining teng tarqalganligini buzadi. Havo trakti va dvigatel bo’linmasi orasida to’siq mavjud emasligi qaynoq havo oqimining dizeldan radiator ortidagi zonaga oqib o’tishiga olib keladi.
Radiatorga kelib tushayotgan havoning miqdori, uning tezligi kapot niqobining old tarafdagi to’ridan o’tib borish, bo’lak issiqlik almashgich jihozlar orqali o’tib borish, sovutish radiatori oldida o’rnatilgan boshqa tugunlarni pudash mobaynida pasayishi evaziga kamayadi. Havoning, kapot old tarafidagi to’r oldida o’lchab ko’rilgan, boshlang’ich tezligi, hamda radiator oldidagi – yakuniy tezligi uning sirkulyatsiyasi mobaynida mavjud bo’lgan qarshiliklarga bog’liq. Radiator orqali o’tayotgan havoning sarfi uning tezligiga mutanosib tarzda bog’liqdir. Radiator oldida boshqa tugunlar mavjud bo’lmaganida, kapotning old tomonidagi to’r orqali o’tib borayotgan havo oqimiga qarshiliklarni hisobga olish uchun havo sarfi kamayish koeffitsientining eng kam qiymati qabul qilinadi.
Hisob-kitoblarni olib borish mobaynida radiator oldidagi havo oqimi teng tarqalib taqsimlanadi, hamda dvigatel bo’lmasidan uning oqib chiqishi mavjud emas deb hisoblaymiz.
Havoning hisobiy miqdori
_{ } (7)
bu yerda ζ_W – radiator oldida, sovutish tizimiga aloqador bo’lmagan, bo’lak tugunlarni o’rnatilgan taqdirdagi havo sarfining kamayish koeffitsienti[10].
Issiqlik tashuvchilarning radiatordan chiqaverishdagi haroratining o’rtacha qiymati quyidagicha aniqlanadi:

• 
  sovutuvchi suyuqlik uchun:
  

_{ } (8)

• 
  havo uchun:
  

_{ } (9)

Radiator hisobi oldindan berilgan shart-sharoitlar uchun issiqlikning oldindan berilgan miqdorini havo oqimi tomonidan tarqatib yuborishga zarur bo’lgan, sovutish sirti yuzasini aniqlashdan iborat. Radiator sovutish sirti yuzasi N’yuton – Fur’e formulasi bo’yicha hisoblab topiladi:

_{ } (10)
bu yerda k_T – radiatorning sovutish sirtidan havo oqimiga issiqlik uzatish koeffitsienti.