связано не только с прямой теплоотдачей от рабочего тела к гильзе, но и опосредованной теплоотдачей через кольцевое уплотнение, а также с теплообменом между газом и стенками в заколечных объемах.

Работа трения поршневых колец и тронка переходит в тепло, которое суммируется с основным тепловым потоком, идущим от газов через стенки гильзы к охлаждающей жидкости, и является естественной преградой тепловому потоку, идущему от огневой поверхности днища поршня через кольца и втулку к охлаждающей среде. Это дополнительное тепло, составляющее 5…15 % тепла, введенного в двигатель с топливом, не может быть учтено ни одним из упоминавшихся видов передачи тепла.

Значительная часть тепла, отводимая через систему охлаждения головки цилиндров, передается ей через систему газовоздушных каналов (ГВК) и путем контактного теплообмена через фаски седел клапанов. Эти процессы также весьма сложны и обладают своей спецификой, а механизмы теплопередачи отличаются на разных стадиях протекания рабочего процесса.

Чрезвычайное разнообразие форм поперечных и продольных сечений водяных коммуникаций (форм рубашек воздушного охлаждения), переменность скоростей охлаждающей жидкости (воздуха в межреберном пространстве) вызывают локальность теплосъема со стороны охлаждающего агента.

85) Тепловой баланс ДВС.

Тепловой баланс двигателя характеризует распределение теплоты, выделяющейся при сгорании топлива, поступившего в двигатель, на отдельные составляющие

В качестве граничной поверхности при составлении теплового баланса принимают поверхности стенок надпоршневой полости (внутренний тепловой баланс) или поверхность, ограничивающая объем, в котором

находится двигатель со всеми вспомогательными агрегатами (внешний тепловой баланс)

Внутренний тепловой баланс обычно используют при расчетных исследованиях рабочих процессов двигателя для определения температуры отработавших газов. Уравнение теплового баланса по внутреннему контуру надпоршневой полости представляет собой равенство подведенных и отведенных потоков теплоты через граничную поверхность стенок надпоршневой полости за 1 час работы двигателя

где – теплота сгорания подведенного в цилиндр топлива;

– теплота сгорания воздуха, поступающего в цилиндр;

– потери теплоты от рабочего тела в стенки надпоршневой полости;

– индикаторная работа газов в одном цилиндре двигателя;

– теплота отработавших газов, ушедших из надпоршневой полости. Уравнение теплового баланса по внешнему контуру также

представляет собой равенство подведенных и отведенных потоков теплоты через граничную поверхность за 1 час работы двигателя

где – эффективная работа на выходном валу двигателя;

– отвод теплоты в систему охлаждения двигателя;

– отвод теплоты в систему смазки двигателя;

– отвод теплоты от охладителя наддувного воздуха;

– остаточный член теплового баланса (потери в окр.среду, неполнота сгорания топлива);

86) Нестационарный сложный (радиационно-конвективный) теплообмен в камере сгорания.

Сложный вид передачи тепла в результате параллельного и одновременного протекания процессов теплоотдачи и излучения называют -

радиационно-конвективным теплообменом.

Продукты сгорания органического топлива, например природного газа, содержат в значительной концентрации углекислый газ и водяной пар. Излучение и поглощение в такой среде — это существенные эффекты, которые необходимо учесть при расчете теплообмена в камерах сгорания. Уровень температуры газа в объеме определяется балансом между теплотой сгорания топлива и теплоотводом к тепловоспринимающим поверхностям. В зависимости от уровня температуры газа изменяется соотношение между переносом теплоты излучением и конвекцией.

Рассмотрим замкнутую систему N изотермических поверхностей, ограничивающих объем, заполненный излучающим и поглощающим газом при температуре ТГ (рис. 4.13). Предположим, что газ в камере сгорания хорошо перемешан, так, что его температура ТГ примерно постоянна по объему. Температуры поверхностей Ti также предполагаются известными. Требуется рассчитать радиационный теплообмен в такой системе, т.е. найти плотности результирующего потока излучения Eрезi на каждой поверхности.

87) Осредненный (по поверхности КС) коэффициент теплоотдачи.

Осредненный коэффициент теплоотдачи характеризует интенсивность процесса на всей поверхности КС через количество теплоты на единице поверхности в единицу времени при заданном температурном напоре и учитывающий все многообразие реальных условий процесса. Расчет