книги из ГПНТБ / Устинов А.Н. Исследование поршневых колец дизелей

•Лк

охлаждаемый поршень, 2 — струнное охлаждение порш­ ня, 3 — циркуляционное охлаждение поршня.

205

Рис . 51. Температурные поля участка поршня двигателя М-50: а) — без учета трения колец, б) — с учетом трения

'колец.

118

характер расположения изотерм в поршне и поршневом коль­

Учитывая сказанное, необходимо отметить, что проведе­ ние натурных экспериментов по выявлению уровней колеба­ ний мгновенных значений температур и изучение характера теплообмена на рабочих поверхностях поршневого кольца является интересной и важной задачей. С этой целью нами 'были проведены эксперименты на двигателе ГЧ 10,5/135. С помощью специальных медь-константановых термопар, изго­ товленных из проволоки Ф-50 мк и заделанных на расстоя­ нии 1,0 мм от поверхности, проводилось измерение темпера­ тур вблизи трущихся поверхностей поршня, цилиндровой втулки, поршневого кольца и в глубине указанных деталей. Расположение термопар на различных расстояниях от по­ верхностей позволило определить температурные градиенты и величины тепловых потоков. Непрерывная связь термопар с регистрирующим прибором (ЭПП-09) осуществлялась то­ косъемником рычажного типа с малым углом скручивания токоведущих проводников, заделка термопар в поршневом кольце не исключала возможности перемещения последнего в канавке поршня во всех направлениях, за исключением вра­ щательного движения в канавке.

Результаты экспериментов приведены на рис. 52. Анализ

-температурных полей цилиндровой втулки, поршневого коль­ ца и зоны расположения колец в поршне свидетельствует о том, что на холостом ходу имеет место подвод тепла от тре­ ния поршневых колец к поршню. Температура цилиндровой втулки в этом случае остается низкой.

По мере увеличения нагрузки увеличивается тепловой по­ ток от днища поршня к кольцам и теплопередача осуществ­ ляется в направлении поршень—поршневое кольцо. При этом снижаются величины температурных перепадов на участках

119

том, что с ростом нагрузки возрастает работа трения порш­ невых колец и увеличивается термическое сопротивление уча­ стка контакта сопрягаемой пары.

Проведенное экспериментальное определение температур поршневого кольца и сопряженных с мим деталей на работа­

ющем двигателе не позволяет полностью раскрыть характер теплообмена между поршневым кольцом, поршнем и цилинд­ ровой втулкой.

Для более полного исследования этого вопроса нами раз­ рабатывается методика определения и регистрации мгновен­ ных температур на рабочих поверхностях поршневого кольца.

120

П Р И Л О Ж Е Н ИЕ

ПРИМЕР РАСЧЕТА ИЗМЕНЕНИЯ ОСНОВНЫХ .ПАРАМЕТРОВ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА ДВИГАТЕЛЯ 2Д 19/30

ВЗАВИСИМОСТИ ОТ ВЕЛИЧИН НЕПЛОТНОСТЕЙ

ВСОПРЯЖЕНИИ ЦИЛИНДРОВАЯ ВТУЛКА — ПОРШНЕВОЕ КОЛЬЦО

Исходные данные для расчета

1.Индикаторные диаграммы, снятые при Ne= 102,5 элс для каждого из 2-х цилиндров.

2.Часовой расход топлива составляет — 19,07 кг/адс, что

соответствует удельному расходу топлива ре=0,186 кг/элс.

час.

1. Определение основных параметров рабочего процесса исходного варианта

Путем планиметрирования индикаторных диаграмм опре­ делено среднее индикаторное давление для каждого из ци­ линдров. Так как величины Pj для І-го и ІІ-го цилиндрбв со­ ставили соответственно 5,88 кг/см2 и 5,89 кг/см2, в дальней­ ших расчетах нагрузка каждого из цилиндров и значения со­ ответствующих показателей принимаются равными и расчет ведется по одному цилиндру. По приведенным Р\ и Ne опреде­ ляются значения gi,'Ni, hl, тр, исходного варианта (двигатель без взносов).

2.Корректирование индикаторной диаграммы

по значениям площадей просветов, соответствующих цилиндровым втулкам двигателя с изношенными деталями ЦП г.

На основании данных обмеров величина площади просве­ та принимается равной &!пр=16.шг2.

121

ß соответствии с замеренными величинами площадей про­ светов произведен расчет утечек без корректировки исходной индикаторной диаграммы..

Расчеты и их конечныещезультаты приведены в табл. 1 при­ ложения. Целью данного предварительного расчета является оценка величины относительных утечек для определения значе­ ний корректированных показателей политроп сжатия и расши­ рения.

После определения значений показателей политроп сжатия и расширения с учетом утечек производится расчет утечек по корректированной индикаторной диаграмме (расчеты сведены в табл. 2 приложения). По корректированным индикаторным диаграммам рассчитывается Р{ двигателя при наличии утечек и определяются другие показатели рабочего процесса.

Последующие расчеты с целью определения основных пока­ зателей, характеризующих рабочий процесс для каждого из вариантов состояния двигателя по износам деталей ЦПГ, при­ ведены в табл. 14 главы II.

\

.•редакцией М. С. Ховаха). Автомобильные двигатели. М., Машиностроение, 1967.

3. Б р ы к о в С. IT. Методика определения межремонтных сроков ци­ линдро-поршневой группы двигателей. «Речной транспорт», 1963, № 8.

4. Б е л и ц к и й М. С. К вопросу о величине предельно допустимых

.зазоров между юбкой поршня и зеркалом цилиндра автомобильного дви­ гателя. Труды Новочеркасского политехнического института, 1958, т. 90.

5.Б и л и к Ш. М. Микрогеометрия цилиндра и прорыв газа в картер двигателя. «Вестник машиностроения», 1958, № 12.

6.Б у-p и н М. М. О контактном теплообмене поршня с втулкой при работе двигателя с номинальной нагрузкой. В сб.: ТеНловые машины: Труды ЛПИ, Машиностроение, 1964, № 237.

7. В а с и л ь е в Б. Н. Зависимость сопротивления трения поршневых колец от давления на нх рабочую поверхность. Известия ВУЗов, Машино­ строение, 1967, № 7.

123

22.К о р о л и О. Е. Изменение мощности двигателя ГАЗ в зависи­ мости от зазоров замка поршневых колец. «Мотор», 1939, № 1.

23.Л е в и н Д. М. Исследование предельно допустимых пзносов ци­ линдров и поршневых колец автомобильных карбюраторных двигателей.

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата техни­ ческих наук. М., 1954.

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата техни­

но-шатунного механизма бензиновых автомобильных двигателей. М., Маш-

ка службы поршневых колец тепловозного двигателя. Автореферат диссер­ тации на соискание ученой степени кандидата технических наук, М., 1960.

29. М ац 3. С. Методика обработки индикаторных диаграмм. Труды ЦНИДИ, вып. 32, 1958.

30. О д и н ц о в В. И., Ш е в ц о в Г. Е., Б у р и н М. М. Исследование температурного состояния поршней мощных газомотокомпрессоров. 4-69-15, М., НИИИНФОРМТЯЖМАШ ДВС, 1970.

31. О р л и н А. С., 3 а р е н б и н В. Г. Исследование течения газов через кольцевое уплотнение быстроходного двигателя внутреннего сгорания. Известия ВУЗов, 1968, № 7.

32.Р ы м к е в п ч А. С. Методика определения количества газов, про­ бивающихся через кольца в картер. Энергетический бюллетень, 1956, № 11.

33.Т а р т а к о в с к и й Н. Б. Полное уравнение износа цилиндров и поршневых колец. «Тракторы и сельхозмашины», 1969, № 1.

№10.

35.У с т и н о в А. Н. К вопросу о методике расчетного и' эксперимен­ тального исследования утечек газа на изменение параметров рабочего про­ цесса двухтактного дизеля. Труды ЦНИДИ, вып. 49, 1964.

36. У с т и н о в А. Н. Исследование влияния пзносов цилиндровых втулок и поршневых колец двухтактного дизеля на основные параметры рабочего процесса. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Саратовский политехнический институт, Са­ ратов, 1964.

124