Дослідження процесу теплопередачі в циліндрах двигуна внутрішнього згоряння

Abstract

В статі проведено аналіз наукових публікацій і літературних досліджень процесів теплопередачі в циліндрах двигунів внутрішнього згоряння. Представлено дослідження температурних полів в двигунах під час їх роботи на різних режимах з використанням програмного комплексу та розрахункового модуля. Проаналізовано результати моделювання та проведення термометрування в однорідній і пластинуваній гільзах циліндрів двигунів. Приведено графічні залежності та розподіл температури по товщині стінки циліндра під час максимальної і мінімальної температури на поверхні циліндра. На основі досліджень встановлено, що при пластинуванні і запресуванні вставки температурні поля в циліндрі двигуна змінюються, підвищується температура на внутрішній поверхні циліндра при пластинуванні на 6,5 С, а при запресуванні – на 4,5 С. Це пояснюється тим, що контактний шар при пластинуванні знаходиться в зоні нестаціонарного режиму, а при запресуванні контактний шар знаходиться в зоні стаціонару і, таким чином, збільшує товщину циліндра на 2 міліметри. Встановлено, що різниця мінімальної і максимальної температур на внутрішній поверхні циліндра практично залишається такою ж як у однорідного циліндра. The article analyzes scientific publications and literary studies of heat transfer processes in cylinders of internal combustion engines. The research of temperature fields in engines during their operation at different modes with the use of a software package and calculation module is presented. The results of modeling and thermo-metering in homogeneous and laminated engine cylinder liners are analyzed. Graphic dependencies and temperature distribution by cylinder wall thickness at maximum and minimum temperature on cylinder surface are given. On the basis of researches it is established that at laminating and pressing of inserts temperature fields in the engine cylinder change, temperature on an internal surface of the cylinder increases at laminating on 6,5 °С, and at pressing - on 4,5 °С. This is explained by the fact that the contact layer during plastification is in the zone of non-stationary mode, and when pressing the contact layer is in the zone of stationary mode and thus increases the thickness of the cylinder by 2 millimeters. It is established that the difference of minimum and maximum temperatures on the inner surface of the cylinder practically remains the same as that of a homogeneous cylinder. Thus, modeling becomes the most effective scientific tool in the development and implementation of long-term evaluation of options for improving ICE. В статье проведен анализ научных публикаций и литературных исследований процессов теплопередачи в цилиндрах двигателей внутреннего сгорания. Представлены исследования температурных полей в двигателях во время их работы на различных режимах с использованием программного комплекса и расчетного модуля. Проанализированы результаты моделирования и проведения термометрирования в однородной и пластинированной гильзах цилиндров двигателей. Приведены графические зависимости и распределение температуры по толщине стенки цилиндра при максимальной и минимальной температуры на поверхности цилиндра. На основании исследований установлено, что при пластинировании и запрессовке вставки температурные поля в цилиндре двигателя меняются, повышается температура на внутренней поверхности цилиндра при пластинировании на 6,5 °С, а при запрессовке – на 4,5 °С. Это объясняется тем, что контактный слой при пластинировании находится в зоне нестационарного режима, а при запрессовке контактный слой находится в зоне стационара и, таким образом, увеличивает толщину цилиндра на 2 миллиметра. Установлено, что разница минимальной и максимальной температур на внутренней поверхности цилиндра практически остается такой же как у однородного цилиндра.

Description

Keywords

двигун, гільза, ремонт, відновлення, платинування, теплопередача, engine, sleeve, repair, restoration, plating, heat transfer, двигатель, гильза, ремонт, восстановление, пластинирование, теплопередача

Citation

Дослідження процесу теплопередачі в циліндрах двигуна внутрішнього згоряння / В. А. Сиволапов, А. В. Новицький, В. С. Хмельовський, О. М. Бистрий // Центральноукраїнський науковий вісник. Технічні науки : зб. наук. пр. - Кропивницький : ЦНТУ, 2020. - Вип. 3 (34). - С. 266-274.