Госэкзамен / 2 / 27.Влияние температуры охлаждающей воды на теплонапряженность дизеля

27. Влияние температуры охлаждающей воды на теплонапряженность дизеля.

Для уменьшения составляющей теплового баланса соответствующей теплу, отведенному в охлаждающую воду, то есть для повышения индикаторного КПД нужно стремиться иметь наименьшую разницу между средней температурой цикла и температурой охлаждающей воды. При высокотемпературном охлаждении нагрев стенок цилиндра может оказаться высоким, что на них будет располагаться масло. В горячей воде идет интенсивное отложение солей, которые образуя накипь на стенках блока нарушают теплообмен, следовательно перегрев дизеля, следовательно задиры в ЦГП (нарушение зазоров тепловых) трещины, деформации, зависание клапанов.

Оптимальное значение охлаждающей воды: 50 ⁰C – забортная

60 – 80 ⁰C – пресная.

Охлаждение поршней 55 – 60 ⁰C, форсунок 45 – 50 ⁰C, разность температур должно составлять 7 – 10 ⁰C.

Если поршень не охлаждаемый и теплоотвод осуществляется через втулку, то повышение температуры воды может вызвать закоксовывание поршневых колец и появление высоких температурных напряжений в днище поршня, это явление тем ощутимее, чем больше диаметр цилиндра (охлаждение поршней).

Значение верхнего предела температуры охлаждающей воды учитывает теплонапряженность двигателя. Так у быстроходных дизелей, имеющих небольшие размеры цилиндров и большие поверхности охлаждения температура на выходе может составить 75 – 90⁰, у мощных малооборотных с наддувом температура охлаждающей воды 50 - 70 ⁰C, так как температура стенки со стороны газов составляет около 180 ⁰C и дальнейшее её повышение может привести к нарушению прочности масляной плёнке, её исчезновению и появлению сухого трения. Повышение температурного режима в системе охлаждения мощных ДВС препятствует также увеличение - тепловыделение в МКО лучеиспусканием от горячих поверхностей и ухудшает условия обитания.

В процессе эксплуатации системы охлаждения на стенках полости охлаждения двигателя, корпусов насосов, в холодильниках, трубопроводах накапливаются маслянистые отложения, продукты коррозии, металла и шлам, что ухудшает условия теплообмена и являются причиной нарушения нормальной циркуляции в системе воды, все эти отложения должны должны периодически удаляться.

Верхний предел температуры выходящей из дизеля забортной воды 50 - 55 ⁰C, если выше то начинают выделяться, содержащие в ней соли хлора, натрия, магния, кальция и др. Эти слои осаждаются на поверхностях охлаждения в виде плотного слоя накипи на омываемых водой горячих поверхностях втулок и крышек цилиндров и препятствуют нормальному теплоотводу. Слои накипи толщиной 2 мм в 2 раза увеличивают температуру охлаждения стенки, что может привести к появлению в ней трещин. Поэтому для охлаждения двигателя 1 контура применяют пресную воду, так как позволяет поддерживать в дизеле более высокий температурный режим, а забортной водой охлаждают пресную воду и масло. При более высокой температуре охлаждения воды в плоскостях охлаждения камеры сгорания период задержки воспламенения топлива сокращается, давление сгорания и скорость нарастания давления уменьшаются сгорания топлива развивается более плавно, работа дизеля становится мягче и экономичнее.