Метод оценки изменения теплового состояния головки цилиндра двигателя воздушного охлаждения при его форсировании

Дизели воздушного охлаждения имеют более низкие, чем дизели с жидкостным охлаждением, значения среднего эффективного давления. Это обусловлено меньшей жесткостью корпусных деталей дизелей с воздушным охлаждением и сложностью поддержания в допустимых пределах температур деталей их цилиндропоршневой группы при повышении мощности. Наиболее теплонапряженными элементами в конструкции дизеля воздушного охлаждения являются головки цилиндров. При форсировании дизеля наддувом возникает вопрос о возможных пределах повышения давления наддува и требуемой глубине охлаждения наддувочного воздуха, при которых температуры головок цилиндров не превышают допустимых пределов. Прогнозный расчет при различных уровнях форсирования полей температур в головках цилиндров путем решения уравнения теплопроводности численными методами сталкивается с проблемой определения с достаточной точностью граничных условий, в первую очередь со стороны охлаждающего воздуха. Для дизелей воздушного охлаждения, находящихся или подготавливаемых к производству, как правило, проводят термометрирование головок цилиндров, определяя, в том числе, значения температур на поверхности днища головки в наиболее теплонапряженных зонах. Предложен метод оценки изменения теплового состояния головки цилиндра дизеля воздушного охлаждения при наддуве, основанный на использовании данных испытаний и термометрирования дизеля с исходным уровнем форсирования. Метод позволяет установить возможные пределы форсирования при различных регулировках дизеля. Эффективность метода подтверждена примером расчета для тракторного дизеля 8ЧВН15/16. Сравнение результатов расчетного определения значений максимальной температуры днища головки с экспериментальными данными свидетельствует о том, что эти значения различаются не более чем на 1,8%. Предлагаемый метод правильно прогнозирует изменение теплового состояния головки цилиндров при форсировании дизеля воздушного охлаждения наддувом и может быть использован в инженерной практике для оценки возможных пределов форсирования таких дизелей, выбора регулировок топливоподачи и параметров охладителя наддувочного воздуха.

двигатель воздушного охлаждения, форсирование, головка цилиндров, тепловое состояние, метод оценки