Влияние теплозащитных покрытий на температурное состояние поршней тракторного дизеля

Обоснование: В статье изложены результаты термометрирования поршней с камерой сгорания (КС) типа ЦНИДИ (Центрального научно-исследовательского Дизельного института) тракторных дизелей Д-240 и Д-245. Рассмотрены различные конструктивные и технологические мероприятия, направленные на повышение термостойкости поршней.

Цель: Оценить влияние теплозащитных покрытий на температурное состояние поршней с камерой сгорания типа ЦНИДИ.

Методы: Проведены моторные стендовые испытания дизелей Д-240 и Д-245, укомплектованных поршнями с теплозащитными покрытиями (ТЗП) на днище. В процессе исследований изучалось влияние ТЗП на тепловое состояние поршней, а также на мощностные и экономические показатели этих дизелей.

Результаты: Установлено, что твердое анодирование приводит к незначительному снижению температур и их перепадов в характерных точках поршня на стационарных и нестационарных режимах работы дизеля. Отмечено, что замедленный рост температуры на днище поршня вызван снижением величины подведенного к нему тепла вследствие низкого значения теплопроводности оксидного слоя. Показано, что газопламенное покрытие ПН85Ю15 приводит к существенному снижению температур и их перепадов по днищу поршня. Определено, что данное покрытие способствует снижению удельного эффективного расхода топлива дизеля вследствие сокращения периода задержки воспламенения в процессе сгорания. Отмечается, что более медленный темп роста температур и их перепадов, особенно в зоне кромки КС, должен снизить величину термических напряжений, а значит повысить термостойкость опытных поршней.

Заключение: Выявлено, что наиболее эффективным способом снижения теплонапряжённости поршня, является нанесение на его днище теплозащитных покрытий. Исследовано влияние вышеуказанных покрытий на характер распределения температур и их перепадов в головках поршней.