Сравнительный анализ методов повышения стабильности теплового состояния базовых теплонапряженных деталей (узлов) форсированных среднеоборотных дизелей
Аннотация
В статье рассматривается повышение герметичности газового стыка форсированного среднеоборотного дизеля (СОД) с подвесной конструкцией втулки цилиндра. Цель работы – оценить эффективность различных вариантов дополнительного охлаждения крышки цилиндров и провести сравнительный анализ данных вариантов. В результате трёхмерного конечно-элементного анализа получены поля температур рассматриваемого узла «крышка-втулка» цилиндра, включая зону газового стыка. Проведено сравнение различных методов охлаждения зоны повышенного нагрева и сделаны выводы о рациональности применения того или иного метода. Приведены рекомендации по снижению температуры в зоне газового стыка и повышению его работоспособности в условиях форсирования двигателя. Дополнительно выполнена оценка влияния конструктивных изменений системы охлаждения на распределение температурных градиентов в теплонапряженных элементах цилиндрового узла. Рассмотрены особенности формирования локальных зон перегрева, определяющих уровень термических деформаций и снижение надежности уплотнения газового стыка. Определены наиболее эффективные направления интенсификации теплоотвода, обеспечивающие уменьшение максимальных температур и повышение ресурса базовых деталей двигателя без существенного усложнения конструкции и увеличения эксплуатационных затрат. Полученные результаты могут быть использованы при проектировании и модернизации форсированных среднеоборотных дизелей различного назначения с целью повышения их надежности и долговечности.
Об авторах
Николай Дмитриевич Чайнов
МГТУ им. Н.Э. Баумана
Россия
Россия
д-р техн. наук, проф.
Андрей Николаевич Краснокутский
МГТУ им. Н.Э. Баумана
Россия
Россия
доцент
Роман Владимирович Панфилов
МГТУ им. Н.Э. Баумана
Россия
Россия
аспирант
Список литературы
1. Чайнов, 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.
2. 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.
3. Панфилов, Р. В. Повышение работоспособности деталей в форсированных среднеоборотных дизелях, подвергающихся высокому тепловому воздействию / Р. В. Панфилов, Н. Д. Чайнов, А. Н. Краснокутский // Автомобиль. Дорога. Инфраструктура. – 2025. – № 4(46). – EDN LECCNO.
4. 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.
5. 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.
6. Прокопенко, Н. И. Экспериментальные исследования двигателей внутреннего сгорания: учебное пособие / Н. И. Прокопенко. – Санкт-Петербург: Лань, 2022. – 592 с. – ISBN 978-5-8114-1047-7.
7. Балагин, О. В. Учебно-методическое пособие к выполнению практических работ при изучении дисциплины «Локомотивные энергетические установки»: учебно-методическое пособие / О. В. Балагин, Д. В. Балагин. – Омск: ОмГУПС, 2022. – 32 с.
8. Хорош, А. И. Дизельные двигатели транспортных и технологических машин: учебное пособие / А. И. Хорош, И. А. Хорош. – 2-е изд., испр. – Санкт-Петербург: Лань, 2022. – 704 с. – ISBN 978-5-8114-1278-5.
Рецензия
Рецензент: В.А. Марков, д-р техн. наук, профессор, заведующий кафедрой «Комбинированные двигатели и альтернативные энергоустановки», МГТУ им. Н. Э. Баумана
Просмотров:
12
JATS XML
