Отправить статью по E-mail Экспериментальная оценка температурного состояния поршней тракторных дизелей
- Авторы: Белов В.П.1, Апелинский Д.В.1, Беженарь В.Н.1
-
Учреждения:
- Московский политехнический университет
- Выпуск: Том 89, № 2 (2022)
- Страницы: 111-120
- Раздел: Теория, конструирование, испытания
- URL: https://journal-vniispk.ru/0321-4443/article/view/105717
- DOI: https://doi.org/10.17816/0321-4443-105717
- ID: 105717
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Введение. В статье рассматриваются условия эксплуатации тракторных дизелей, вызывающие появление термоусталостных трещин на кромках камеры сгорания (КС) поршней. Наличие в поршнях острых кромок камеры сгорания, являющихся концентраторами напряжений, приводит к повышению вероятности их разрушения и тем самым ограничивает моторесурс дизеля. Указаны основные причины образования трещин в зоне кромки КС.
Цель исследования. Оценка температурного состояния поршней тракторных дизелей Минского моторного завода (ММЗ) Д-240 и Д-245.
Методы и средства. Термометрирование производилось по методике с целью выявления характера изменения температур в головках поршней на стационарных и нестационарных режимах работы дизелей. Передача термоэдс от термопар к измерительным приборам осуществлялась посредством токосъемника прерывистого действия. Имитация нестационарных нагрузочных режимов работы дизеля осуществлялась за счет изменения цикловой подачи ТНВД, с помощью реверсивного электродвигателя.
Результаты. Представлены сведения о температурном состоянии поршней при различных стационарных и нестационарных нагрузочных режимах работы двигателей. Установлено, что температурное состояние поршней дизеля Д-245 имеет более высокий уровень теплонапряженности по сравнению с поршнями дизеля Д-240. Определена максимальная амплитуда низкочастотных колебаний температур на кромке КС и их радиальных перепадов по днищу поршня, в зависимости от параметров циклов термонагружения. Отмечено, что наиболее опасными режимами работы дизеля с точки зрения разрушения кромки КС являются резкоизменяющиеся режимы (наброс нагрузки – сброс нагрузки).
Заключение. Предложено в цикле термонагружения увеличить угол опережения впрыскивания топлива для проведения ускоренных сравнительных испытаний вариантов поршней на термостойкость. Разработанный цикл термонагружения, у которого общая продолжительность наброса нагрузки составляет 180 с, а сброса – 90 с, можно рекомендовать для проведения ускоренных моторных испытаний поршней на термоциклическую стойкость. Полученные данные термометрирования рекомендованы для уточнения граничных условий первого рода при расчете поршня методом МКЭ.
Полный текст
Открыть статью на сайте журналаОб авторах
Вячеслав Петрович Белов
Московский политехнический университет
Email: belovmami@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-2031-669X
SPIN-код: 9146-3300
к.т.н., профессор кафедры «Энергоустановки для транспорта и малой энергетики»
Россия, 107023, Москва, ул. Большая Семеновская, 38Дмитрий Викторович Апелинский
Московский политехнический университет
Email: apelinskiy_mami@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-2841-6895
SPIN-код: 2311-0480
доцент, к.т.н., доцент кафедры «Энергоустановки для транспорта и малой энергетики»
Россия, 107023, Москва, ул. Большая Семеновская, 38Вадим Николаевич Беженарь
Московский политехнический университет
Автор, ответственный за переписку.
Email: amadei.96@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3747-2530
SPIN-код: 1733-6826
заведующий лабораторией кафедры «Энергоустановки для транспорта и малой энергетики»
Россия, 107023, Москва, ул. Большая Семеновская, 38Список литературы
- Белов В.П., Апелинский Д.В. Расчетно-экспериментальный метод оценки термоциклической стойкости поршней форсированного дизеля // Известия МГТУ МАМИ. 2020. № 1. С. 8–17.
- Белов В.П. Расчетно-экспериментальная оценка термостойкости поршней форсированных автомобильных и тракторных двигателей: дис. … канд. техн. наук. Москва,1986. Режим доступа: https://www.dissercat.com/content/issledovanie-i-prognozirovanie-dolgovechnosti-porshnei-dvigatelei-vnutrennego-sgoraniya Дата обращения: 20.06.2022.
- Глинкин С.А. Исследование и прогнозирование долговечности поршней двигателей внутреннего сгорания: дис. … канд. техн. наук. Владимир, 2010. Режим доступа: https://www.dissercat.com/content/issledovanie-teplovoi-napryazhennosti-klapanov-avtomobilnykh-benzinovykh-dvigatelei-s-primen Дата обращения: 20.06.2022.
- Жегалин О.Н., Луначев П.Д. Вероятностная оценка режимов работы тракторного двигателя // Тракторы и сельхозмашины. 1985. № 9. С. 6–7.
- Иванченко А.Б. Методика оценки термоусталостной прочности поршней форсированных дизелей: дис. … канд. техн. наук. Москва, 1995.
- Казанцев А.Г. Малоцикловая усталость при сложном термомеханическом нагружении. Москва: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001.
- Крамарухин Ю.Е. Приборы для измерения температуры. Москва: Машиностроение, 1990.
- Лазарев Е.А., Иващенко Н.А., Перлов М.Л. Особенности теплового и напряженно-деформированного состояния поршней тракторного дизеля // Двигателестроение. 1988. № 7. C. 3–5.
- Лизунов А.А. Термостойкость поршней автомобильных и тракторных дизелей при нестационарных режимах работы. дис. … канд. техн. наук. Москва 1988.
- Чайнов Н.Д, Тимохин А.В., Иванченко А.Б. Оценка усталостной долговечности поршня тракторного дизеля при циклическом нагружении // Двигателестроение. 1991. № 11. C.14–15.
- Патент СССР на изобретение № 1012066/ 15.04.83, Бюл. № 14. Радзиван А. С., Белов В. Л., Репин В.В., и др. Стенд для исследования теплонапряженного состояния поршня двигателя внутреннего сгорания. Режим доступа: https://patentdb.ru/patent/1196721 Дата обращения: 20.06.2022.
- Belov V.P., Apelinskiy D.V. Computational and Experimental Method for Assessing the Thermal Strength of High-Loaded Diesel Engines // Journal of Physics: Conference Series. 2021. Vol. 2096, N 1. P. doi: 10.1088/1742-6596/2096/1/012204
Дополнительные файлы
