madiАвтомобиль. Дорога. Инфраструктура. = Avtomobil'. Doroga. Infrastruktura.Avtomobil'. Doroga. Infrastruktura.2409-7217МАДИmadi-1546Research Article2.4.7. Турбомашины и поршневые двигателиПовышение работоспособности деталей в форсированных среднеоборотных дизелях, подвергающихся высокому тепловому воздействиюEnhancing the performance of components exposed to high thermal stress in turbocharged medium-speed diesel enginesПанфиловРоман ВладимировичPanfilovRoman V.

аспирант

postgraduate

pnfltk@yandex.ruЧайновНиколай ДмитриевичChainovNikolay D.

д-р техн. наук, проф.

Doctor of Sciences (Technical), professor

ndchainov@yandex.ruКраснокутскийАндрей НиколаевичKrasnokutskyAndrey N.

доцент

associate professor

krasnokutsky07@mail.ruМГТУ им. Н.Э. БауманаРоссияBMSTURussian Federation20252612202504(46)11Copyright © Панфилов Р.В., Чайнов Н.Д., Краснокутский А.Н., 20252025Панфилов Р.В., Чайнов Н.Д., Краснокутский А.Н.Panfilov R.V., Chainov N.D., Krasnokutsky A.N.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.adi-madi.ru/madi/article/view/1546

В работе рассматривается влияние локального перегрева материала в зоне соединения крышки и втулки цилиндра на их напряженно-деформированное состояние и герметичность газового стыка форсированных среднеоборотных дизелей (СОД) с подвесной конструкцией втулки цилиндра. Цель работы – оценить влияние различных вариантов дополнительного локального охлаждения элементов конструкции, образующих газовый стык двигателя, на их теплонапряженность и герметичность стыка. На базе объёмного конечно-элементного анализа в результате проведенного численного эксперимента получены поля температур, деформаций и напряжений элементов рассматриваемого модуля крышка-втулка цилиндра СОД. Приведены рекомендации по повышению эффективности охлаждения зоны газового стыка и повышению его работоспособности в условиях форсирования двигателя.

The study examines the influence of local overheating in the joint area between the cylinder cover and the cylinder liner on their stress–strain state and the gas-joint tightness of forced medium-speed diesel engines (MSDEs) with a suspended cylinder liner design. The aim of the work is to evaluate the effect of various additional local cooling configurations applied to the structural elements forming the engine’s gas joint on their thermal loading and sealing performance. Based on a three-dimensional finite element analysis, the numerical investigation produced temperature, deformation, and stress fields for the components of the considered cylinder cover–liner module of an MSDE. Recommendations are provided to improve the cooling efficiency of the gas-joint zone and enhance its reliability under engine boosting (forced operation).

среднеоборотный дизелькрышка цилиндравтулка цилиндраmedium-speed diesel enginecylinder headcylinder sleeveReferencesЧайнов, Н. Д. Оценка работоспособности и повышение герметичности газового стыка форсированных среднеоборотных дизелей / Н. Д. Чайнов, А. Н. Краснокутский, А. В. Капшуков // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. – 2017. – № 6(687). – С. 51-57. – DOI 10.18698/0536-1044-2017-6-51-57. – EDN YUQQIP.Chainov N.D., Krasnokutsky A.N., Kapshukov A.V. Ocenka rabotosposobnosti I povyshenie germetichnosti gazovogo styka forsirovannyh sredneoborotnyh dizelei [The evaluation of the performance and improvement of the sealing of the gas joint in forced medium-speed diesel engines]. Izvestiya vyshih uchebnyh zavedeniy. Mashinostroenie, 2017, № 6, pp. 51–57. (In Russ.).Конструирование двигателей внутреннего сгорания. Учебник / Н. Д. Чайнов, Н. А. Иващенко, А. Н. Краснокутский, Л. Л. Мягков. – Москва : Машиностроение, 2011. – 504 с. – ISBN 978-5-94275-575-1. – EDN RAYEDB.Chainov N.D., Krasnokutsky A.N., Myagkov L.L. kn. Konstruirovanie dvigateley vnutrennego sgoraniya [Design of combustion engines]. М.: Mashinostroenie, 2018. - 496 p. (In Russ.).Романов, Н. Н. Основы теории теплообмена / Н. Н. Романов, А. А. Кузьмин, Е. Ф. Харитонова. – Санкт-Петербург : Санкт-Петербургский университет Государственной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий, 2017. – 116 с. – EDN ZAEUDJ.Romanov, N. N. Osnovy teorii teploobmena / N. N. Romanov, A. A. Kuz'min, E. F. Haritonova. – Sankt-Peterburg : Sankt-Peterburgskij universitet Gosudarstvennoj protivopozharnoj sluzhby Ministerstva Rossijskoj Federacii po delam grazhdanskoj oborony, chrezvychajnym situaciyam i likvidacii posledstvij stihijnyh bedstvij, 2017. – 116 s. – EDN ZAEUDJ.Рыжов, В. А. Четыре поколения двигателей типоразмерного ряда Д49 / В. А. Рыжов // Двигателестроение. – 2020. – № 4(282). – С. 35-40. – EDN RFAGBS.Ryzhov V.A. Chetyre pokoleniya dvigatelei tiporazmernogo ryada D49 [Four generations of engines in the D49 size range]. // Dvigatelestroenie. –2020. -№4. –pp.35-40. (In Russ.).Гаврюшин, С. С. Сопротивление материалов и конструкций : Учебник / С. С. Гаврюшин, Н. В. Валишвили. – 1-е изд.. – Москва : Издательство Юрайт, 2020. – 1 с. – (Высшее образование). – ISBN 978-5-9916-8247-3. – EDN HNZIIL.Valiashvili N.V. Strength of Materials and Structures: A textbook for higher educational institutions. / N.V. Valiashvili, S.S. Gavrushin. – Moscow: Yurait Publishing, 2024. – 429 pages. – (Higher Education). – ISBN 978-5-9916-8247-3. (In Russ.).Кулагин, А. В. Модель напряженно-деформированного состояния крышки цилиндра дизельного двигателя / А. В. Кулагин // Развитие энергетики водного транспорта, информационных и энергосберегающих технологий : Сборник материалов II Всероссийской конференции, Казань, 09–10 декабря 2024 года. – Казань: Волжский государственный университет водного транспорта, 2024. – С. 35-39. – EDN GLUMFU.Kulagin, A. V. Model' napryazhenno-deformirovannogo sostoyaniya kryshki cilindra dizel'nogo dvigatelya / A. V. Kulagin // Razvitie energetiki vodnogo transporta, informacionnyh i energosberegayushchih tekhnologij : Sbornik materialov II Vserossijskoj konferencii, Kazan', 09–10 dekabrya 2024 goda. – Kazan': Volzhskij gosudarstvennyj universitet vodnogo transporta, 2024. – S. 35-39. – EDN GLUMFU.Рябко, Е. В. Анализ механизма разрушения крышек цилиндров и методы повышения их долговечности / Е. В. Рябко // Транспорт: наука, образование, производство ("Транспорт-2024") : Сборник статей Международной научно-практической конференции, Воронеж, 24–26 апреля 2024 года. – Воронеж: Ростовский государственный университет путей сообщения, 2024. – С. 221-226. – EDN UJAFFX.Ryabko, E. V. Analiz mekhanizma razrusheniya kryshek cilindrov i metody povysheniya ih dolgovechnosti / E. V. Ryabko // Transport: nauka, obrazovanie, proizvodstvo ("Transport-2024") : Sbornik statej Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii, Voronezh, 24–26 aprelya 2024 goda. – Voronezh: Rostovskij gosudarstvennyj universitet putej soobshcheniya, 2024. – S. 221-226. – EDN UJAFFX.Чайнов, Н. Д. Повышение работоспособности базовых теплонапряженных деталей форсированных среднеоборотных дизелей / Н. Д. Чайнов, А. Н. Краснокутский, Р. В. Панфилов // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. – 2025. – № 7(784). – С. 95-101. – EDN QLICQS.Chainov N.D., Krasnokutsky A.N., Panfilov R.V. Improving performance of the basic heat-stressed parts of a forced medium-speed diesel engine. BMSTU Journal of Mechanical Engineering, 2025, no. 7, pp. 95–101.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.