Температурные поля и потери теплоты в деталях ЦПГ
Работоспособность деталей ЦПГ двигателей (поршней, крышек, втулок рабочих цилиндров, клапанов и др.) оценивают в основном по тепловому и напряженному состоянию. Основными показателями теплового состояния являются температуры в различных местах деталей и относительные потери теплоты через них, напряженного — действующие напряжения и зазоры в сочленениях.
Чтобы оценить работоспособность по тепловому состоянию, определяют значения температуры в расчетных точках и сравнивают их с допустимыми. Наглядно представить характер распределения значений температуры в деталях позволяют температурные поля. По этим полям можно выявить наиболее нагруженные в тепловом отношении места и предпринять меры для снижения в них температуры (например, изменить форму, способ охлаждения, заменить материал и т. д.).
Иногда вместо построения температурных полей указывают значения температуры в интересующих' местах деталей. В качестве допускаемой принимают температуру, при которой не ухудшаются прочностные характеристики материала, его химическая структура или свойства соприкасающихся с ним тел. По опытным данным, значения температуры для днищ поршней со стороны газа в зависимости от применяемого материала составляют 300...350°С для легких сплавов; 400...450°С для чугуна; 450...500°С для стали.
На участках поверхностей, соприкасающихся с маслом (внутренние полости охлаждаемых поршней и кольцевые канавки), допускаемые значения температуры зависят от применяемого масла, в частности от такой его характеристики, как температура лакообразования. Для применяемых масел эта температура находится в пределах 200...300 °С (200°С для М12В, 258 °С для М14ВИ, 280°С для М10ГЦС).
Обычно при разработке конструкций стремятся к тому, чтобы температура днища со стороны охлаждения была на 40...50 °С ниже допустимой
для данного масла, а в зоне первого уплотнительного кольца температура поршня не превышала 160°С.
Для днищ крышек рабочего цилиндра температура ограничивается наличием различных концентраторов напряжений (отверстия под клапаны, каналы, а также застойные для охлаждающей воды зоны) и в зависимости от материала имеет следующие значения: 170...250 °С для легких сплавов; 250...300 °С для чугуна; 300...350 °С для стали.
При указанных значениях температуры относительные потери теплоты обычно не превышают 3...4 % через поршень и крышку и 5...8 % через втулку (без учета теплоты трения и теплоты, переданной поршнем) от Q 
ней.
На рис. 9.8 приведено температурное поле, °С, поршня со
стальной головкой двигателя ЧН 45/52
Дата добавления: 2019-04-03; просмотров: 435;