Укажите что относится к показателям теплонапряженности двигателя

Тепловая напряженность

Современная тенденция развития быстроходных автотракторных двигателей характерна стремлением их форсирования по скоростному режиму и среднему эффективному давлению. Такое направление развития приводит к росту механических и тепловых нагрузок. Последние главным образом и определяют предел форсирования двигателя.

Тепловая напряженность двигателя характеризует уровень температуры его основных деталей и определяет допускаемую из условий прочности применяемых материалов термическую нагрузку для них. Тепловая напряженность характеризует также условия работы трущихся пар.

В наиболее сложных условиях по тепловой напряженности находятся огневые днища головки блока цилиндров и поршня, температурные поля которых характеризуются значительной неравномерностью в различных зонах. Температура поверхности этих деталей и особенно поршня существенно влияет на условия эксплуатации двигателя и его надежность. Перегрев поршня, если при этом недостаточно хорошо смазываются сопряженные детали, вызывает закоксовывание колец, задиры рабочей поверхности поршня и гильзы и другие дефекты. Вследствие неравномерного поля температур в днище поршня и головке они деформируются, а степень тепловой напряженности их в зонах с разными температурами неодинакова, в результате чего возникают трещины и прогар в отдельных местах.

Достижения оптимальных условий по тепловому состоянию форсированного двигателя определяются рациональной конструкцией тепловоспринимающих деталей, полостей охлаждения и параметрами агрегатов системы охлаждения. Большое значение имеет также правильное соотношение между количеством теплоты, отдаваемой в охлаждающую двигатель среду и удаляемой из цилиндра с отработавшими газами. Особенно в случае газотурбинного наддува рациональное распределение отвода теплоты способствует повышению теплоиспользования и, следовательно, форсированию двигателя. При этом путем ввода в цилиндр большего массового количества воздуха и соответственно (для дизеля) работы на больших нагрузках с более высоким значением а можно существенно снизить тепловую напряженность двигателя.

Таким образом, изучение факторов, влияющих на тепловую напряженность ответственных деталей двигателя имеет большое значение для обеспечения надежной его эксплуатации.

В двигателе внутреннего сгорания тепловая напряженность основных деталей определяется величиной и характером протекания тепловых потоков. Конструктивная сложность деталей, различие условий охлаждения по поверхности деталей, неоднородность термодинамических параметров рабочего тела по объему камеры сгорания приводят к тому, что условия теплоотдачи по поверхности деталей, ограничивающих внутрицилиндровый объем, неодинаковы. Вследствие этого тепловые потоки, проходящие через отдельные участки теплопередающей поверхности, различны. В процессе осуществления цикла теплопередающая поверхность меняется. Указанные и другие факторы, сопутствующие протеканию отдельных стадий цикла (вихревое течение газов, гидродинамические процессы при впуске и выпуске, изменение состояния рабочего тела при сгорании и т. д.) существенно влияют на характер тепловых потоков.

Удельный тепловой поток в Вт/м 2

рассматриваемый участок поверхности, м2.

Тепловые потоки в двигателе имеют ярко выраженный нестационарный характер.

На рис. 141 в качестве примера показан для одного из участков поверхности огневого днища головки характер удельного теплового потока от рабочего тела, находящегося в цилиндре, к стенке

в зависимости от времени (угла поворота коленчатого вала четырехтактного автомобильного двигателя типа ЯМЗ).

При впуске вследствие того, что температура поступающего воздуха ниже температуры поверхности, ограничивающей внутри-цилиндровый объем, теплота от стенок передается воздуху (см. гл. IV). Затем в процессе сжатия по мере повышения температуры свежего заряда (см. гл. V) начинается отвод теплоты от него в стенки. Количество передаваемой теплоты в стенки значительно возрастает в период сгорания. При расширении вплоть до выпуска отработавших газов отвод теплоты в стенки продолжается.

На рис. 141 приведены также значения средней температуры газа в цилиндре, подсчитанной по характеристическому уравнению по индикаторной диаграмме, средней температуры стенки в рассматриваемой зоне tw, измеренной термопарой. На графике показана зависимость коэффициента теплоотдачи от газа к стенке от угла поворота коленчатого вала, подсчитанная по уравнению

Распределение отдачи теплоты в стенки по стадиям цикла приведено в табл. 21.

Относительное количество теплоты от всей введенной с топливом и воспринимаемой головкой блока в зависимости от нагрузки меняется от 11 до 19%. Из общего количества теплоты, переданной головке блока, от 10 до 37 % отводится в стенки выпускного канала. Это заметно уменьшает энергию отработавших газов, возможную для использования при газотурбинном наддуве.

Наиболее напряженными деталями в тепловом отношении в четырехтактном двигателе являются выпускные клапаны. Продувка цилиндра воздухом в период перекрытия клапанов, которая применяется, например, при наддуве, эффективный способ охлаждения клапанов.

деталей исследованного днзеля в зависимости от нагрузки, коэффициента а при различных рк, скоростных режимах и давлении наддува. Значения tw в различных зонах поверхности одной и той же детали разные. Это определяет сложный характер степени тепловой напряженности днища поршня и головки, что должно учитываться при их конструировании для получения необходимой равнопрочности и обеспе-

> об/мин,

(на периферии

меняется практически

эквидистантно (см. рис. 142).

,

в отдельных зонах головки возрастает линейно примерно на 70°, а поршня на 60е.

оставляет 150° С, а бобышек для болтов крепления головки к блоку 170° С. При наличии большого количества накипи температура по сравнению с головкой, не имеющей накипи, по бобышкам возрастает до 50° С.

Повышенные тепловые напряжения в днище поршня карбюраторных двигателей возникают при ненормальном детонационном сгорании или калильном зажигании.

В дизеле из-за относительно большей длительности протекания процесса сгорания теплота частично передается излучением. В этом случае теплота в меньшей степени передается в стенки гильзы цилиндра, в большей в днище поршня и головки. По сравнению с карбюраторным двигателем больший тепловой поток проходит через указанные поверхности и особенно через днище поршня. Этому способствует также большая плотность заряда в дизеле вследствие более высокой степени сжатия и наддува.

Исследования показали, что на тепловую напряженность отдельных зон тепловоспринимающих поверхностей двигателя значительно влияет передача теплоты излучением. Это особенно относится к условиям передачи теплоты в центральной зоне днища головки дизеля, а также к передаче теплоты кромками его поршня.

Источник

Теплонапряженность

Тепловое состояние ЦПГ, определяющее работоспособность и надежность ее деталей в эксплуатации, называется теплонапряженностью цилиндра. Температура нагрева деталей в районе камеры сгорания ( втулка цилиндра, дно крышки цилиндра, дно поршня, район 1-го поршневого кольца, тарелки клапанов газораспределения) имеют различную температуру по причине различных термических сопротивлений, подвода и отвода тепла. Неодинаково эти детали прогреваются в осевом и радиальном направлении, что приводит к высоким тепловым напряжениям и может привести к трещинам и полному разрушению.

Сохранение масляной пленки на стенках втулки цилиндров, в зоне первого поршневого кольца обеспечивается температурой не выше 200-220 С. Это значение обеспечивается контролем по косвенным показателям- температурой выхлопных газов и температурой охлаждения, средним эффективным давлением.

Ответить на следующие вопросы:

1. дать определение теплового баланса двигателя.

2. объяснить почему невозможно получить 100% полезной работы от подведенного топлива.

3. понятие теплонапряженности ДВС

4. какие конструктивные меры принимают для снижения теплонапряженности деталей.

5. какие эксплуатационные меры ограничивают теплонапряженность ДВС.

3.6 основы теории ДВС 2012

Определение пути,скорости и ускорения поршня.

В поршневых ДВС кривошипно-шатунный механизм преобразует поступательное движениерабочих поршней во вращательное движение коленчатого вала. В практике дизелестроения используют разные варианты конструкций КШМ, среди которых имеются и очень сложные.
В зависимости от особенностей требований к судовым дизелям применяют три типа КШМ:

Движущиеся части КШМ имеют ускорения, возникают силы инерции, которые необходимо учитывать при расчетах деталей двигателя на прочность.

Источник

Тепловая напряженность судовых дизелей

Детали цилиндро-поршневой группы (поршень, втулка, крышка) при работе дизеля находятся под воздействием переменного по времени поля температур. В статье рассматривается тепловая напряженность дизеля судна.

В точке z цикла температура достигает 1 500-1 700 °С. Воздействие высоких температур определяет тепловую “нагрузку” цилиндра.

Понятие тепловой напряженности; параметры, ее определяющие

Под тепловой нагрузкой имеется в виду количество тепла, передаваемого от газов к охлаждающей среде. Тепловая нагрузка определяется долей тепла Q_охл в Тепловой баланс судового дизеля и его составляющие уравнении теплового баланса:

В качестве параметра тепловой нагрузки обычно используется величина удельного теплового потока:

Тепловая нагрузка цилиндра определяет его тепловую напряженность, которая в большинстве случаев является главной причиной аварийных износов и разрушений деталей ЦПГ, особенно у высокофорсированных двигателей.

Судовой дизельный двигатель

Очевидно, что температура в каждой точке ЦПГ определяется положением этой точки в цилиндре, особенностями конкретного двигателя и режимом его работы. Допустимый уровень температуры в каждой точке зависит от условий работы деталей. К примеру, при работе пары трения: «кольцо-цилиндровая втулка», — максимально допустимая температура определяется условиями смазки. Там, где нет пары трения, могут быть допущены большие температуры.

Рассмотрим возможные последствия превышения допустимых уровней тепловой напряженности в деталях цилиндропоршневой группы.

Надежность работы двигателя снижается при повышении температурного уровня других деталей — распылителя форсунки, выпускных клапанов, перемычек между окнами, т. д.

Наиболее объективные данные о тепловом состоянии двигателя в процессе эксплуатации могут быть получены при непосредственных замерах температуры и температурных напряжений в характерных точках. Эти данные обычно получают, преодолевая значительные трудности, в процессе специальных испытаний двигателя на стенде. До последнего времени на серийно выпускаемых двигателях аппаратура для непосредственного замера теплового состояния ЦПГ не устанавливалась.

На некоторых двигателях устанавливаются датчики температуры. Обычно температура измеряется у поверхности втулки цилиндра с газовой стороны на уровне 1-го компрессионного кольца при нахождении поршня в ВМТ. В Новороссийском высшем инженерном морском училище была создана в 80-е годы аппаратура контроля температуры поршня бесконтактным способом. Такие системы контроля позволяют своевременно обнаружить тепловую перегрузку цилиндров.

Обычно температуры в характерных точках деталей ЦПГ судовых малооборотных двигателей не превышают величин:

Приведенные значения температур и температурных градиентов близки к предельно допустимым. В отличие от запаса механической прочности, запас по тепловому состоянию цилиндров невелик и при дальнейшей форсировке дизелей продолжает уменьшаться.

Основным фактором, ограничивающим цилиндровую мощность дизеля при любом уровне его форсировки, является тепловая напряженность.

При отсутствии системы непосредственных замеров температуры тепловое состояние ЦПГ оценивается косвенно по показателям:

Такая оценка не гарантирует своевременного обнаружения тепловых перегрузок. Она требует комплексного анализа параметров работы двигателя, что предполагает наличие известного опыта и глубокого понимания взаимосвязи объективных показателей работы двигателя. Без такого анализа можно прийти к неправильным выводам.

Наличие тепловой перегрузки цилиндра малооборотного дизеля может быть установлено на стоянке при инспекции цилиндров через смотровые лючки по состоянию поршня и его колец. Последствия тепловой перегрузки можно обнаружить при вскрытии цилиндра по наличию выгорания металла, цветам побежалости и следом ударения факела в головку поршня, повышенным износам втулки, поршневых колец и поршня, “залеганию” или поломке поршневых колец.

Зависимость параметров теплонапряженности от конструктивных и эксплуатационных факторов

Температура в определенных точках ЦПГ и тепловые напряжения в деталях зависят от многих факторов, основные из которых: уровень форсировки двигателя, параметры воздухоснабжения, род охлаждающей жидкости, конкретные конструктивные решения (размеры двигателя, толщина стенок, решение вопросов теплозащиты и охлаждения, т. д.) и условия эксплуатации. Рассмотрим влияние каждого из этих факторов в отдельности.

Влияние уровня форсировки, воздухоснабжения и рода охлаждающей жидкости

Как отмечалось ранее, при наддуве ДВС относительная доля тепла в охлаждающую среду уменьшается. Однако абсолютная величина теплоотвода растет, хотя и в меньшей степени, чем среднее индикаторное давление. Так, при наддуве двигателя VT2BF и увеличении p_i на 20 %, теплоотвод в стенки цилиндра возрос на 13 %, а температура стенок повысилась на 9 %. Учитывая малые запасы по уровню температур в двигателях, это увеличение температуры может превысить допустимый уровень. Поэтому при форсировке двигателей наддувом разрабатываются специальные меры по интенсификации охлаждения, увеличиваются коэффициенты избытка воздуха на продувку камеры сгорания и на сгорание.

Наиболее существенным фактором снижения тепловой напряженности Изменение тепловой напряженности при форсировке двигателей является улучшение воздухоснабжения. За счет увеличения α с 1,5-2,0 до 2,2 и выше в судовых ДВС удалось сохранить ту же тепловую напряженность, что и у двигателей без наддува, при уровне форсировки до λ_н = 1,5-1,8.

Система охлаждения судового двигателя

Род охлаждающей жидкости поршней и форсунок влияет на коэффициент теплоотдачи α₂ от стенок к охлаждающей среде. По результатам исследований, при масляном охлаждении поршней коэффициент теплоотдачи составляет α₂ ≈ 2 090 Вт/м² °С, при водяном охлаждении α₂ увеличивается до 2 900 Вт/м² °С. Это — одна из причин повышенной температуры поршней двигателей фирмы Бурмейстер и Вайн, имеющих масляное охлаждение поршней, по сравнению с малооборотными двигателями Зульцер, имеющими водяное охлаждение поршней. Разница составляет от 50 до 100 °С.

Влияние конструктивных факторов

С точки зрения тепловой напряженности, толщина стенок цилиндро-поршневой группы должна быть, возможно, меньшей, чтобы уменьшить термическое сопротивление стенок и улучшить теплоотвод. В то же время, при увеличении диаметра цилиндра, форсировке двигателей и росте P_z для повышения механической прочности необходимо увеличивать толщину стенок. Эти противоположные требования заставляют ограничивать максимальный диаметр цилиндров ( D 980-1080 мм), искать такие конструктивные решения деталей и узлов ЦПГ, которые обеспечивали бы надежную работу двигателя как с точки зрения механической, так и тепловой напряженности. Эти решения нашли свое выражение:

Последнее решение получило повсеместное распространение в современных конструкциях судовых дизелей. В последних модификациях двигателей распространенным решением является использование косых сверлений для охлаждения массивного “воротника” втулки, применение цельнокованных крышек со сверлениями для охлаждения и поршней ячеистого типа с охлаждением по принципу “взбалтывания” (рис. 1).

Рис. 1 Конструктивные меры для интенсификации охлаждения поршня, втулки, крышки

В 4-тактных двигателях встречаются поршни с заделанными в тело металла у поверхности камеры сгорания змеевиками для охлаждения.

Толщину стенок удается снизить и за счет применения более прочного материала (высоколегированной стали). Выбором более качественного материала удается поднять и верхний уровень допустимой теплонапряженности.

Распространенными решениями стали применение хромомолибденовых сталей, покрытие втулок и поршневых колец хромом, плазменное покрытие поршней, покрытие стенок камеры сгорания теплоизоляционным материалом, стеллитовые наплавки седел и тарелок клапанов.

Наряду с нанесением теплоизоляционного материала на поверхности стенок камеры сгорания, в быстроходных дизелях в качестве теплового барьера используются специальные отражательные листы, прикрепляемые на головку поршня; прорези в головке поршня — для создания “воздушного” барьера и облегчения работы колец; размещение в толще металла поршня специальных тепловых барьеров из теплоизоляционного материала (материал размещается в форму перед заливкой металла при изготовлении поршня литьем).

Некоторого снижения температуры деталей удается добиться интенсификацией охлаждения — увеличением скорости движения воды вокруг втулки при применении винтовых каналов в верхней части втулки, использование спиральных направляющих каналов в поршне, переход на “колпачковую” конструкцию крышки (за счет чего удается снизить температуру бурта втулки), применение метода “взбалтывания” при охлаждении поршней (по исследовательским данным, переход на охлаждение взбалтыванием позволил поднять ( α₂ с 1 280 до 2 900 Вт/м 2 °С), переход на водяное охлаждение поршней и форсунок, применение “натриевого” охлаждения клапанов и клапанов с водяным охлаждением.

Выравнивания поля температур удается добиться применением поршней с шаровидным головным соединением, в которых поршень может поворачиваться вокруг оси (двигатели Зульцер Z40/48 и 65/65). Для выравнивания поля температур клапанов и их самопритирания применяется система механического проворачивания клапанов (двигатели Пилстик типа PC). У современных малооборотных двигателей клапан проворачивается набегающим потоком газов при выхлопе с помощью импеллера на шпинделе.

Конструкция топливной аппаратуры оказывает существенное влияние на теплонапряженность. Как говорилось в статье Процессы смесеобразования в СДВС “Смесеобразование в цилиндре дизеля”, диаметр сопловых отверстий и их углы наклона должны обеспечивать соответствие формы факела и формы камеры сгорания. Если это требование не выполняется и факел ударяется в стенки камеры сгорания, то неизбежно повышение местной тепловой нагрузки.

Влияние эксплуатационных факторов

К эксплуатационным факторам, влияющим на тепловую напряженность, можно отнести режим эксплуатации двигателя, режимы ввода и вывода двигателя в работу, сорт и дозировку цилиндрового смазочного масла, температурный режим в системах охлаждения, чистоту поверхностей охлаждения (зарубашечного пространства и внутрипоршневых полостей, воздушных, водяных и масляных холодильников), состояние ТК для наддува, состояние поверхности цилиндровых втулок и поршневых колец, подвижность колец.

Режим эксплуатации двигателя зависит от внешних условий. Очевидно, что при встречном ветре и полной загрузке судна для поддержания неизменной частоты вращения необходимо увеличивать подачу топлива; при этом растет теплонапряженность. Аналогичная перегрузка главного двигателя возможна при несоответствии винта корпусу судна (так называемый “тяжелый” винт). На судах типа “Дубровник”, имевших “легкий” винт, скорость износа ЦПГ была в 8 раз меньше, чем у однотипных двигателей судов типа “Муром” с “тяжелым” винтом и одинаковой загрузкой по мощности.

При пуске непрогретого двигателя его минимально устойчивая частота вращения выше, чем у прогретой машины; соответственно больше количество сжигаемого в цилиндре топлива. Изменение температуры после пуска носит характер скачка; при этом благодаря теплоинерционности материала у поверхности с газовой стороны температура растет, в то время как остальная масса металла остается холодной. Это приводит к большим тепловым напряжениям сжатия в поверхностном слое из-за высокого градиента температур, что может явиться причиной микротрещин. Поэтому двигатель необходимо прогревать перед пуском, а вывод на режим полной нагрузки производить постепенно.

Термические напряжения при остановке определяются неодинаковой скоростью охлаждения различных частей. Скорость охлаждения в центре крышки, поршня больше, чем у периферии; скорость охлаждения крышки меньше, чем поршня. Поэтому перед остановкой или маневрами необходимо постепенно снижать нагрузку. Правилами технической эксплуатации предусмотрено снижение нагрузки главного дизеля до 50 % от номинальной постепенно (6-7 ступеней с выдержкой времени на каждой ступени 2-5 минут, если нет других указаний в инструкциях производителя или судовладельца) Как правило, программа вывода дизеля с режима полного навигационного до режима полного маневренного хода требует столько же времени, как и программа «разгона».

После остановки двигатель должен прокачиваться водой и маслом, пока разность температур на входе и на выходе из двигателя не станет близкой нулю.

Инструкций производителей по эксплуатации современных дизелей не дают четких рекомендаций по параметрам и выдержкам времени при снижении нагрузки и остановке дизеля, однако оговаривают необходимость постепенного снижения нагрузки и параметров в системах охлаждения и смазки. Наиболее серьезная авария может произойти при остановке дизеля с полного хода, когда втулка охлаждается более интенсивно, чем поршень. Из-за уменьшения линейных размеров втулки при более интенсивном ее охлаждении возможна заклинка поршня и трещина втулки. Наиболее вероятна авария при масляном охлаждении поршня или при неохлаждаемом поршне.

С точки зрения теплонапряженности большое значение имеет обеспечение хорошей смазки ЦПГ. При неудовлетворительном качестве смазки, недостаточном ее количестве повышается коэффициент трения; соответственно растет температура стенок, увеличивается износ деталей ЦПГ.

Температурный режим в системах охлаждения подбирается в процессе заводских испытаний дизеля и должен корректироваться с учетом условий эксплуатации. Обычно при топливном охлаждении форсунок Тепловое состояние и охлаждение форсунок температура их охлаждения поддерживается порядка 40-45 °С, при водяном охлаждении — 80-85 °С. В зарубашечном пространстве температура охлаждения на входе обычно поддерживалась в пределах 60-80 °С, на выходе — 65-85 °С. При применении высокосернистого топлива температурный уровень в системе охлаждения целесообразно повышать для предотвращения кислотной коррозии. Поэтому у некоторых современных ДВС температура охлаждения на входе поднята до 80 и даже 85 °С.

При постоянных условиях подвода тепла изменение температуры охлаждающей среды незначительно изменяет температуру камеры сгорания. Так, изменение температуры воды на ±20 °С привело к изменению температуры стенки с газовой стороны на ±5 °С; на стороне охлаждения изменения температуры стенки более значительны. Следовательно, при снижении T_охл температурный уровень падает, но увеличивается температурный градиент и тепловые напряжения.

Ухудшение состояния турбокомпрессора для наддува, загрязнение воздушного холодильника и всего газовыпускного тракта, ухудшение воздухоснабжения приводит к росту температуры стенок. Так, при испытаниях двигателя ДКРН 74/160 в условиях эксплуатации увеличение температуры продувочного воздуха с 34 до 44 °С привело к увеличению температуры газов с 425 до 440 °С. Температура поршня при этом увеличилась на 7-10 °С.

Прорыв газов под кольца наблюдается даже через “усы” для распределения смазки на поверхности зеркала цилиндра. Так, в двигателе RND-105 температура втулки оказалась на 50 °С, поршня — на 20 °С выше при наличии “усов” по сравнению со случаем, когда масляные канавки отсутствовали. Поэтому нежелательно любое изменение геометрии зеркала цилиндра при эксплуатационных ремонтах.

При загрязнении поверхностей охлаждения накипью резко увеличивается термическое сопротивление, T_ст – растет, что может привести к аварии. Для предотвращения накипеобразования в охлаждающую воду вводятся химические присадки (ранее вводились специальные эмульсионные масла), предусмотрен систематический контроль качества охлаждающей воды.

Влияние различных эксплуатационных факторов на тепловую напряженность можно качественно оценить с помощью понятия “эквивалентной стенки” (рис. 2).

Рис. 2 Изменение температуры в “эквивалентной” стенке:
а – стенка чистая; б – со стороны охлаждения имеется накипь

Понятие дается на основе зависимости для термического сопротивления при передаче тепла от газов к охлаждающей среде:

Расчетная оценка тепловой напряженности

Наиболее достоверные данные о тепловой напряженности могут быть получены путем экспериментальных исследований на “горячем” двигателе. Такой путь весьма сложен и дорог.

В процессе создания двигателя, а также при анализе условий работы выполненных конструкций, широкое применение находят методы электротепловой аналогии, как на объемной, так и на плоской моделях. Последний метод используется чаще, поскольку он проще, однако дает достаточно близкие результаты к реальным.

Расчетная оценка средних значений температуры стенок камеры сгорания может быть дана на основе общего уравнения теплопередачи (Формула 1):

В этой формуле T_рез — результирующая температура газов в цилиндре; это — условно постоянная температура на протяжении всего рабочего цикла, при которой обеспечивается тот же удельный тепловой поток через стенки, что и при реально изменяющейся температуре газов в цилиндре.

q = α 1 ( Т р е з – Т с т 1 ) ;

Результирующая температура газов в цилиндре и средний коэффициент теплоотдачи определяются графоаналитическим путем. Для этого расчет индикаторного процесса дополняется расчетом температуры газов для каждого объема газов V_x (или положения поршня S_x ):

Итог расчета температуры газов в цилиндре двигателя ДКРН 80/160 по данным действительной индикаторной диаграммы приведен на рис. 3.

Рис. 3 Итоги расчета температуры газов в цилиндре дизеля K80GF

Результирующая температура находится из отношения:

Результирующая температура, определяющая средний тепловой поток, выше средней температуры газов за цикл, так как коэффициент теплоотдачи от газов к стенке при высоких температурах и давлениях больше, чем при низких, и носит нелинейный характер.

Обычно результирующая t_рез и средняя t_ср температуры газов в размерности °C связаны соотношением:

Оценка тепловой напряженности может быть дана и другим путем — с помощью критериальных зависимостей. Так, можно записать для осредненной удельной тепловой нагрузки цилиндра:

Часовой расход топлива равен:

Подставив значение расхода топлива в формулу 10, найдем:

Приняв, что при полной нагрузке однотипных ДВС относительное количество тепла в охлаждающую среду примерно одинаково ( β ≈ idem ), удельный расход топлива также отличается незначительно ( g_е ≈ idem ), можно отнести эти величины к постоянной A_о :

– может служить критерием тепловой напряженности, поскольку определяет тепловую нагрузку цилиндра. В то же время, этот критерий учитывает давление в цилиндре (через величину P_e ) и силы инерции (через скорость С_m ). Поэтому критерий K_e является критерием и механической напряженности. Значения его находятся в пределах:

Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter

Источник