Файл: Эксплуатация корабельных двигателей внутреннего сгорания лекции..pdf

цилиндрово-поршневой группы практически не зависит от

продолжительности прогрева, а при прочих равных условиях

определяется лишь мощностью и числом оборотов, на кото­ рые выводится двигатель. Так, например, при выводе ди­ зеля И Д на один и тот же режим ( N e= 6 7 % N ewrM,n=87?0flnow)

в одном случае за 60 мин, а в другом - сразу же после

пуска, конечная температура днища крышки в обоих случаях

где a - коэффициент линейного расширения, см/град*см;

Е- модуль упругости, кгс/смг;

Дt - перепад температур между стенками нагреваемой

детали, °С ;

ju. - коэффициент Пуассона.

Из формулы 7.1 следует, что, чем больше перепад температур для одной и той же детали При нагреве, тем выше в ней температурные напряжения.

Свмые большие перепады температур, а следовательно, и самые высокие температурные напряжения возникают в на­

чальный период прогрева.

Особенно высокие перепады температур при прогреве возникают в крышке цилиндра в районе перемычки между выпускным клапаном и форсункой. Перепад температур в крышке цилиндра при прогреве двигателя показан на рис. 7.2 и 7.3.

Проведенные расчеты [3] показывают, что при прогреве

на поверхностях днища крышки со стороны газов и со сторо­

ны охлаждения имеются напряжения сжатия, а в средней ча­ сти по толщине - напряжения растяжения; в центре днища крышки - напряжения сжатия, а на периферии - напряжения

растяжения.

225

зазоров между ними. Наибольшие изменения в величине зазора наблюдаются между поршнем и втулкой. Их неравно­

мерное и неодновременное прогревание приводит к тому, что поршень расширяется быстрее втулки и зазор между

ними сокращается. Существенное сокращение зазора и не­

достаточная подача масла к деталям цилиндрово-поршневой

группы при прогреве могут привести к задиру поршней. Это произойдет при пуске холодного двигателя с быстрым

выходом на большую нагрузку и на высокое число оборотов при низкой температуре смазочного масла. Ввиду большой

вязкости холодное масло будет в недостаточном количестве поступать на смазку втулки цилиндра, головного подшипни­

ка или на охлаждение поршня, что вызовет местный пере­ грев отдельных участков поршня и полное исчезновение зазора.

По мере прогрева и расширения втулки зазор принимает нормальное значение и стабилизируется. Если прогрев двигателя осуществляется при постепенном увеличении нагрузки, то зазор сохраняется в пределах допустимых норм и не приводит к задиру.

§4. Изменение температуры смазочного масла

иохлаждающей воды

При снижении температуры' возрастает вязкость смазоч­ ного масла и затрудняется его прохождение к трущимся

поверхностям. Недостаточная подача смазки может вызвать подплавление подлинников и задиры. Достижение нормальных

229

температур смазочного масла после пуска холодного двига­

теля следует рассматривать как важнейший критерий,

определяющий длительность прогрева.

Если бы стабилизация температур масла, стенок ци­ линдра и охлаждающей воды происходила одновременно, то

определение длительности прогрева не представляло бы

затруднений. Однако прогрев масла происходит значительно медленнее, чем прогрев стенок цилиндра и охлаждающей

ратурой масла, которая гарантирует подачу достаточного количества смазки к наиболее удаленным узлам.

Хотя пределы изменения вязкости в зависимости от

температуры различны для различных сортов масел, однако,

как правило, при температурах ниже 15-20°С происходит

особенно резкое увеличение вязкости, поэтов для сокра­

щения времени прогрева следует подогревать масло перед

пуском двигателя. Подогрев масла до температуры 15-20°С не дзет необходимого эффекта, так как,поступая из цирку­ ляционной цистерны в двигатель,масло соприкасается с

230