22. Тепловая напряженность деталей цгп и её показатели.

В установившихся режимах работы двигателя в стенках поршня, втулки крышки создаётся близкое к стационарному неравномерное распределение температур с незначительным (10 – 25⁰ С) колебаниями их у поверхности со стороны газов. Неравномерность распределения температур возрастает при пуске и на маневрах ., при изменении направления факела распыления, загрязнения теплообменных поверхностей, технологических пороках, нарушении режимов охлаждения и смазки, пригорании колец, задир поршня.

Показатели теплонапряженности ЦПГ: температура стенки со стороны газов t_ст и разность температур стенки.

- со стороны охлаждения. Для эксплуатационного контроля используется T^o выпускных газов по цилиндрам. Т^о стенок , крышки и днища поршня не более : чугун – 300, сталь легированная - 350 – 400, хромомолибденовая – 400 – 500⁰ С. Температура втулок, колец и пазов – 180 – 200⁰ С. Для обеспечения подвижности поршневых колец t_ст верхнего паза должна быть на 40 – 60 град. меньше темпер.лакообразования (для цилиндровых масел без присадок 235 – 245⁰ С, с присадками 250). В верхней части рабочей втулки 1 поршневого кольца t_ст должна быть ниже критической температуры масляной плёнке t_кр на 10 – 20⁰ С (140 – 150⁰ С), (190 - 220⁰ С).

Разность температур стенок вызывает тепловые напряжения: для чугунов 800 – 1000 кгс/cм², сталь 2000 – 4000, алюминий 1500. Величины определяют по температурным полям крышки, втулки и поршня.

Температура выпускных газов – косвенный показатель теплонапряженности, для дизелей без наддува, а также с ГТН постоян. давлен. неравномерность t_г по цилиндрам не должна превышать 6 % . у ДВС с наддувом (импульсном) различие состовляет 30 – 40⁰ С ( t_г). У 4-х тактного ДВС t_г больше, а тепловые нагрузки цилиндра в 2 раза меньше ( ), чем у 2-х тактного при одинаковой р_i.

Оптимальное тепловое состояние деталей ЦПГ достигается при постепенном подогреве ДВС перед пуском (60 - 70 ⁰ С) при замкнутой системе охлаждения, постепенном изменении нагрузки двигателя, поддержании постоянной температуры режима охлаждения на всех нагрузках.

23. Определение показателей теплонапряженности деталей цпг двигателя методом эквивалентных стенок.

При работе двигателя детали ЦГП: крышка и втулка, цилиндр, поршень, кольца соприкасаются с продуктами сгорания, испытывают значительные тепловые нагрузки, поэтому в них возникают температурные напряжения, деформации, ухудшаются условия смазки трущихся поверхностей, увеличивается отложения нагара и износы. Тепловые состояния детали ЦГП обобщаются - теплонапряженностью дизеля.

Она определяет работоспособность деталей и надежность дизеля в эксплуатации. Показателями теплонапряженности являются: температура стенок деталей ЦГП и температурные перепады в стенках.

Распределение температуры, напряжения сжатия - , напряжения растяжения + по толщине стенки.

t’_ст – температура стенки со стороны газа, для цилиндровочных втулок она определяется из условий смазывания цилиндра. t’_ст 180 ⁰C

t_охл – температура на поверхности детали со стороны охлаждения.

t_ст – средняя температура по толщине стенки определяет температуру деформации детали, размеры в зазорах сопряжения.

t_стен – температурный перепад в стенке, вызывающий напряжения сжатия - со стороны газов и растяжения + со стороны охлаждения.

В эксплуатации температуры стенок не определяют. Тепловые состояния двигателя оценивают по температуре охлаждающей среды t_охл, выпускных газов t_газов, среднему индикаторному давлению P_i и по положению указателя подачи топлива. Поддержание этих параметров в определенных пределах и с соблюдение ПТЭ СДВС, инструкции по эксплуатации обеспечивают допустимое тепловое состояние деталей ЦГП и гарантируют надежную и безаварийную работу дизеля.