ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 21.07.2024
Просмотров: 85
Скачиваний: 0
•Лк
|
колец |
Р и с. 50. Зависимость относительного |
теплоотвода че |
рез кольца = Qк/Qп-100% от числа |
колец: / — не- |
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
це |
с учетом и без учета работы трения колец, |
полученных |
М. |
М. Буримым [17] методом электротепловой |
аналогии. |
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
контактов поршень—кольцо и кольцо—цилиндровая втулка. |
|
||||||||
Так для |
1-го компрессионного кольца |
при |
50% нагрузке |
||||||
t (рис. 52-а) |
перепад температур сопряжения поршень — коль |
||||||||
цо |
составляет |
29° С, |
а |
в |
сопряжении |
кольцо — ци |
|||
линдровая втулка |
— 60° С. При |
100-процентной нагрузке ве |
|||||||
личины теплоперепадов |
соответственно |
составили 19° С |
и |
||||||
26° С. Аналогичным является |
соотношение |
теплоперепадов |
и |
||||||
для 2-го поршневого кольца. |
Этот факт |
свидетельствует |
о |
||||||
6 |
Работа выполнена инж. |
А. С. |
Чугуновым под руководством автора. |
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.
\
Л И Т Е Р А Т У Р А |
|
|
1. А в д о н ь к и н Ф. IT. |
Повышение срока службы |
автомобильных |
двигателей. Саратов, Приволжское кн. изд-во, 1969. |
др. (под общей |
|
2. А р х а н г е л ь с к и й |
В. М., В н х е р т М. М. и |
.•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.
8. В а н ш е й д т В. А. Судовые двигатели внутреннего |
сгорания. (Кон |
|||||||
струирование и расчеты прочности). Л., Судпромгиз, 1957. |
|
|
||||||
9. |
В н х е р т М. М. и др. |
Конструкция и расчет автотракторных дви- |
||||||
»'гателей. М., Машиностроение, 1964. |
, |
|
|
|
||||
10. |
Г у р в и ч И. Б. |
О расходе масла и пропуске газов в автомобиль |
||||||
ных двигателях. «Автомобильная промышленность», 1958, № 6. |
|
|||||||
11. |
Г и н ц б у р г Б. Я. О |
приспособляемости поршневых колец к де- ■ |
||||||
■формациям цилиндров. Труды ЦИАМ, 1946, № 101. |
|
|
||||||
12. |
Г и н ц б у.р г Б. Я. Тепловая |
напряженность поршней. М., 1958. |
||||||
13. |
Г и н ц б у р г Б. Я. Теория и расчет поршневых колец. М., Машгиз, |
|||||||
. 1945. |
Г у р в и ч И. Б., |
С у х а н о в |
В. А. Угар масла |
и пропуск газов |
||||
14. |
||||||||
<в верхнеклапанных двигателях |
|
ГАЗ. «Автомобильная промышленность», |
||||||
1962,. № 12. |
Износ |
автомобильных |
двигателей. М., |
Машгиз, |
||||
15. |
Гу р вич И. Б. |
|||||||
■1961. |
Г о н ч а р е н к о |
В. Г. |
Исследование поршневых колец-двигателей• |
|||||
16. |
||||||||
•автотракторного типа. Труды СИМСХ, Саратов, 1961. |
|
|
||||||
17. |
Д ь я ч е н к о Н. X. и др. |
Теплообмен в двигателях и теплонапря- |
||||||
женность их деталей. Л., Машиностроение, 1969. |
Юс и м |
Л. Я., |
Гуз а - |
|||||
18. |
3 а р е н б и н В. Г., |
О р л и н А. С., |
123
н о в Г. Н. Экспериментальное |
определение давления газов в заколечиом |
||||
пространстве быстроходного дизеля. Известия |
ВУЗов, |
Машиностроение, |
|||
1966, № |
12. |
Износ |
цилиндров и поршневых |
колец. М., Маш- |
|
19. |
Ку г е л ь Р. В. |
||||
гнз, 1949. |
А. Н. |
Исследование влияния утечек на индика |
|||
20. |
К о в л я ш е н к о |
||||
торные параметры ДВС. Известия ВУЗов, Энергетика, 1961, № 5. |
|||||
21. |
К о г а н Ю. А. |
Новый |
метод расчета |
формы |
поршневых колец |
для автомобильных двигателей. Труды НАМИ, |
1971, вып. № 3. |
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.
24. |
Л ю т о в И. Л. Экспериментальное |
исследование косвенных пока |
зателей, |
определяющих техническое состояние цилиндро поршневой группы. |
|
Л., ЦНИИМФ, 1960. |
величины неплотностей цилинд |
|
25. |
Л у к ь я н о в Н. Н. Исследование |
|
ров тракторных дизелей Д-54 с помощью |
пневматического калибратора. |
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата техни
ческих наук, Московский |
институт механизации и электрификации с/х-ва, |
М„ 1954. |
С тр у н н и к о в Н. Ф. Износ деталей кривошип |
26. Л и п г а р т А. А., |
но-шатунного механизма бензиновых автомобильных двигателей. М., Маш-
гпз, 1953. |
ѵ |
27. Л ю то в И. Л. |
Исследование истечения газа через кольцевое уп |
лотнение. Труды ЦНИИМФ, вып. 71, Л., 1966. |
|
28. М а р к о в и н |
Г. Н. Исследование возможности увеличения сро |
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.
34. У с т |
н о в А. ,Н. |
К вопросу о расчетном определении коэффициен |
та вязкости |
IIкартерных |
газов. «Автомобильная промышленность», 1963, |
№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
37. У ст |
и и ов |
А. Н. |
Влияние нагрузки двигателя на |
изменение диа |
метрального |
зазора |
между |
цилиндровой втулкой и поршнем. «Вестник |
|
машиностроения», 1966, № 12. |
коэффициента |
|||
38. У с т и н о в |
А. Н. Экспериментальное определение |
расхода при утечках газов через неплотности поршневых колец. Материа лы 1-й городской научно-технической конференции. Саратов, Приволжское книжное изд-во, 1968.
39. |
Ф р а н к е л ь |
Ф. И. Истечение сверхзвуковой |
струи из сосуда с |
||
плоскими стенками. Доклады АН СССР, т. 58, № 3, |
1947. |
||||
40. |
F u r u c h a m a S., Т. Т а d а. Nichon |
cicay |
gaccay rombunsy. T. 27, |
||
№ 174, |
1961. |
Г. А. Влияние износа |
деталей |
цилиндро-поршневой |
|
41. |
Ф о ф а н о в |
группы на показатели работы дизеля 2Д 100. Вестник Всесоюзного научноисследовательского института железнодорожного транспорта, 1966, № 4.
42. Ч а п ч а е в А. А. Исследование пропуска газов поршневыми коль цами и его влияние на работу двигателя. НАМИ. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук, М., 1952.
43. Ц и X о в и ч Е. Э., М е н д е л ь с о н А. А. К вопросу о характере трения и силе трения поршневого кольца дизеля. Труды ЦНИДИ, вып. 60, 1970.
44. Ц и X о в и ч Е. Э. Исследование трения поршневых колец четы рехтактного дизеля повышенной быстроходности. Автореферат диссертации
на соискание ученой степени кандидата технических наук. ЛКИ, Л., |
1970. |
||||
45. |
Ч а п л ы г и и С. А. О газовых |
струях. Собрание |
соч., |
М—Л., |
|
ОГИЗ, |
1953, т. И. |
|
|
|
|
416. E b e r l е F. Zur Mechanik der Kolbenringdichtung. MTZ, 11Ѳ67, m. B8, |
|||||
№ 3. |
Э н г л и ш К. |
Поршневые кольца. М., Машгиз, 1962, |
т. I, |
II. |
|
47. |
|||||
48. |
П р о ш к и н |
В. Н. Подвижность |
поршневых колец как часть про |
блемы обеспечения надежной работы поршневой группы теплонапряжен ных дизелей. Труды ЦНИДИ, вып. 50, 1964.
49.П о п о в В. М. Теплообмен в зоне контакта разъемных и неразь-
•емных соединений. М., «Энергия», 1971.
50.Ш о р и н С. Н. Теплопередача. М., «Высшая школа», 1964.
51. Ш л ы к о в Ю. П. Расчет термического сопротивления контакта ■обработанных металлических поверхностей. «Теплоэнергетика», 1965, № 10.
52. |
W i l l i a m s С. G. and long Н. A. Piston Ring Blow-by on High |
|||||
Speed Petrol Engines, Engineeriny, |
147, |
1939. |
|
|||
53. |
К e e n 1 J. |
|
|
ОЗ, № Ш0. |
|
|
Product |
Engineering, 19612, V. 14, t. |
|
||||
Проверка просачивания газов в автомобиле. |
|
|||||
54. |
S с о b е 1 |
Н. New |
developments |
in the field of low speed low stroke |
||
diesel engines. |
Internat. |
Marine |
and |
shipp. Conk, |
London, 1969. Sec. 4. |
|
Direct drive Diesels. |
|
E. and dr. Finite |
Element—Programme |
|||
55. |
W a c k e r E., S t r e c k e r |
zur Berechnung von Brennraum—Bauteilen. MTZ, 1971, 32, № 8. <jshrdl