автореферат диссертации по авиационной и ракетно-космической технике, 05.07.05, диссертация на тему:Разработка расчетно-экспериментальной методики исследования теплонапряженности авиационного дизельного двигателя

На правах рукописи

Кучин Владимир Васильевич

РАЗРАБОТКА РАСЧЕТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕПЛОНАПРЯЖЕННОСТИ АВИАЦИОННОГО ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ

Специальность 05 07 05 - Тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Рыбинск - 2007

003173392

Работа выполнена в Государственном общеобразовательном учреждении высшего профессионального образования "Рыбинская государственная авиационная технологическая академия имени П. А. Соловьева".

Научный руководитель

Официальные оппоненты

заслуженный деятель науки и техники Российской Федерации, доктор технических наук, профессор Пиралишвили Шота Александрович

доктор технических наук, профессор Яманин Александр Иванович кандидат технических наук, доцент Жуков Владимир Анатольевич

Ведущая организация

ОАО "Тутаевский моторный завод"

Защита состоится 12 ноября 2007 года в !О ^ часов на заседании диссертационного совета Д 212 210 01 в Государственном общеобразовательном учреждении высшего профессионального образования «Рыбинской государственной авиационной технологической академии имени П А Соловьева» по адресу 152934, г Рыбинск, Ярославская область, ул Пушкина, 53, ауд Г-237

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного общеобразовательного учреждения высшего профессионального образования «Рыбинской государственной авиационной технологической академии имени П А Соловьева»

Автореферат разослан « // » ¿а*. 2007 года

Ученый секретарь диссертационного совета

Конюхов Б М

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. Авиационные поршневые двигателя (ПД) успешйо доминируют в малой авиации в классе мощности до 350 кВт В настоящее время стремительно развивается новое направление боевой авиации - беспилотные летательные аппараты (БПЛА), для которых требуются двигатели небольшой мощности Авиационные ПД могут быть конкурентоспособными с газотурбинными двигателями (ГТД) в классе мощности до 700 кВт для дозвуковых БПЛА, но для этого требуется значительно повысить параметры рабочего процесса по сравнению с существующими ПД Бензиновые двигатели достигли предела форсирования, дальнейший рост параметров ограничивают свойства бензина, не позволяющие повышать давление и температуру рабочего тела в конце сжатия Этого недостатка лишены дизельные двигатели

Создатели авиационных дизелей за счет высокого наддува достигли параметров, не уступающих бензиновым двигателям При этом пришлось решить проблему возрастающей теплонапряженности деталей цилиндро-поршневой группы (ЦПГ) Дальнейшее повышение мощности ограничивало заклинивание поршня в гильзе цилиндра

Оптимизация конструкции ЦПГ не имеет достаточной расчетной поддержки Имеющиеся универсальные программные комплексы на базе метода конечных элементов (МКЭ), требуют знания на поверхностях деталей граничных условий (ГУ) по теплообмену Для расчета мгновенного коэффициента теплоотдачи между рабочим телом и стенками камеры сгорания (КС) существует ряд а-формул Их непосредственное использование приводит к значительной погрешности при сравнении с экспериментальными данными и не позволяет с достаточной точностью прогнозировать тепловое состояние на более высоких параметрах, какими должен обладать перспективный авиационный ПД Это требует корректировки известных формул, а следовательно необходимо знание мгновенных значений давления, температуры и объема рабочего тела в цилиндре в зависимости от угла поворота коленчатого вала (КВ)

Анализ работ, выполненных- в исследуемой области, показал, что разработка расчетно-экспериментальной методики для исследования теплонапря-женности деталей ЦПГ представляется весьма актуальной при создании авиационного дизеля с высоким уровнем турбонаддува

Цель работы Разработка методики оценки теплонапряженности деталей поршневого авиационного двигателя, позволяющей рассчитать локальные коэффициенты теплоотдачи в цилиндре при существенном форсировании рабочего процесса, что необходимо для расчета распределения температуры в деталях и оптимизации конструкции по деформациям и механическим напряжениям.

Для достижения поставленной цели в работе решены следующие задачи

1. Разработана расчетная программа, позволяющая обрабатывать экспериментальные индикаторные диаграммы с учетом неадиабатности рабочего процесса двигателя

2. Выполнены экспериментальные исследования теплового состояния деталей и процесса тепловыделения в цилиндре двигателя

3 Выполнена корректировка уравнения для расчета мгновенного коэффициента теплоотдачи, позволившая добиться адекватного совпадения расчетных и экспериментальных данных по тепловому состоянию деталей и тепловому балансу двигателя.

4 Проведено моделирование процессов теплообмена в цилиндре двигателя

5 Выполнена оценка теплового состояния деталей ЦПГ на режимах пока, еще экспериментально не достигнутых.

Основные положения, выносимые на защиту:

- впервые разработана расчетная программа для обработки экспериментальных индикаторных диаграмм с учетом неадиабатности рабочего процесса,

- проведено экспериментальное исследование теплового состояния деталей и параметров тепловыделения в дизеле на высоких частотах вращения КВ п=3700 мин'1,

- осуществлена корректировка известной а-формулы для конкретного типа двигателя, позволившая повысить точность оценки теплового состояния деталей на 5 %,

- выполнено прогнозное расчетное моделирование теплонапряженности деталей ЦПГ на режимах, значительно превышающих экспериментально достигнутые

Общая методика исследований. Поставленные задачи решались численно с использованием современных методов расчета на базе МКЭ^ и экспериментальными исследованиями, выполненными на стандартных испытательных стендах с применением современных приборов и оборудования

Научная новизна. Разработана расчетно-экспериментальная методика оценки теплового состояния деталей при создании нового поколения высокофорсированных поршневых двигателей, заключающаяся в расчетном моделировании локальных коэффициентов теплоотдачи в цилиндре двигателя с помощью уравнения, скорректированного для конкретного типа двигателя по результатам индицирования рабочего процесса

Практическая ценность. Методика позволяет определить локальные ГУ по теплообмену в КС поршневого двигателя на режимах испытаний, а также прогнозировать ГУ на режимах двигателя, еще не достигнутых экспериментально, для последующей оптимизации конструкции

Реализация результатов работы. Методика расчетно-экспериментальных исследований теплонапряженности поршневого двигателя прошла проверку при создании высокофорсированных дизелей в ОАО «НПО «Сатурн»1

- опытного авиационного двухтактного дизельного двигателя ДН200 мощностью 147 кВт,

- при форсировании транспортного четырехтактного дизеля Д65 с 48 до 77 кВт.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались

- в Рыбинской государственной авиационной технологической академии имени П. А. Соловьева на кафедре «Общая и техническая физика»,

- в Ярославском государственном техническом университете на кафедре «Двигатели внутреннего сгорания»;

- на всероссийской научно-технической конференции «Теплофизика технологических процессов», Рыбинск, 2005 г,

- на международной конференции «Образование через науку», Москва, МГТУ им Н Э Баумана, 2005 г,

- на третьей научно- практической конференция «Исследование и перспективные разработки в авиационной промышленности», Москва, «ОКБ Сухого», 2005 г. Диплом за лучший доклад на секции двигателей,

- на четвертой российской национальной конференции по теплообмену, Москва, МЭИ, 2006 г.

Публикации. По результатам диссертационной работы опубликовано 4 печатные работы, 1 статья в журнале, рекомендованном ВАК «Инженерный журнал Справочник», получено 2 патента РФ на изобретения (без соавторов)

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы и двух приложений Общий объем работы составляет 140 страниц, в том числе 98 страниц машинописного текста, 58 рисунков, 31 таблицы, 115 наименований литературы

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении представлено сравнение дизельного двигателя с другими типами двигателей, его преимущества и недостатки, главные проблемы.

Дальнейший рост показателей ПД возможен благодаря применению турбонаддува с промежуточным охлаждением воздуха Экспериментальные работы показали возможность достижения давлений наддува до 1,0 МПа Однако резкое возрастание тепловой напряженности деталей ЦПГ не позволило обеспечить надежность конструкции Таким образом, решение проблемы тепловой напряженности деталей ЦПГ является главным условием при создании современного авиационного дизеля, способного превзойти показатели бензи-

новых двигателей и расширить область применения поршневой авиации Таким образом, обоснована актуальность темы диссертационной работы

В первой главе рассмотрены основные направления развития поршневых авиационных двигателей Показаны основные проблемы, связанные с совершенствованием двигателей при повышении их удельных параметров Показаны особенности нового поколения авиационных поршневых двигателей Раскрыты методы и направления исследования теплообмена в камере сгорания двигателя на достигнутом экспериментально уровне мощностей и возможности прогнозирования теплового состояния деталей на мощностях, значительно превышающих достигнутый уровень

В настоящее время продолжаются попытки создания авиационного дизельного двигателя (табл 1) в надежде не только увеличить дальность полета, но и превзойти бензиновые по удельным параметрам

Одним из основных требований, предъявляемых к авиационному двигателю, является минимальный удельный вес, т е отношение веса к мощности

7=~~, Н/кВт (1)

Таблица 1

Параметры современных авиационных дизельных двигателей

Двигатель Ne п N„ 1 Рк Ре D/S

TRJ-1304 155-310 2640 26,5 11,7 - 0,94 130/110

ZO-OIA 110-220 2500 44 5,73 0,3 1,1 92/94

Aireo 3200 140-220 2700 43,7 12 - 1 104/94

SCTE (ТСМ) 298 3500 103 6,8 0,8 1,1 100/100

Мерлин 478 4800 138 5,46 - 1,8 130/86

Гэррит (ТРДД-дизель) 660 8000 313 1,87 1,1 2,2 68/75

ДН200 147 4700 88 8,93 0,34 1,15 70/72

Примечание N е - эффективная мощность двигателя, кВт, П - частота вращения коленчатого вала, мин"1, N „ - литровая мощность двигателя, кВт/л, у - удельный вес двигателя, Н/кВт, Рк — давление наддува, МПа, Ре— среднее эффективное давление, МПа, D/S — диаметр и ход поршня, мм

Лучшие двигатели имеют удельный вес порядка 5,5 Н/кВт, а проект комбинированного ТРДД-Дизель фирмы Гэррит предполагает удельный вес на уровне ГТД у =1,87 Н/кВт

Современный опыт показывает, что главным препятствием повышения мощности является недопустимое повышение температуры поршня, приводящее к его заклиниванию Исследование теплового состояния деталей двигателя сводится к определению ГУ по теплообмену и зависимости их от параметров рабочего процесса. Существует целый ряд полуэмпирических а-формул для расчета коэффициентов теплоотдачи, которые вместе с температурой рабочего тела определяют ГУ по теплообмену 3 рода Для расчета температуры деталей необходимо выбрать формулу, наиболее подходящую для данного типа двигателя, это можно выполнить только сравнивая результаты расчета с экспериментом В случае авиационного дизельного двигателя, параметры рабочего процесса которрго существенно отличаются от двигателей, для которых были получены существующие формулы, потребуется их дополнительная корректировка Наиболее близкие результаты к эксперименту показала формула Вошни, которая затем была уточнена подбором постоянных коэффициентов для конкретного двигателя

где а - коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2 К), в -постоянный коэффициент, £> - диаметр поршня, мм, Р - давление газа в цилиндре, МПа, Т- температура газа в цилиндре, К, Ж- скорость рабочего тела, м/с Мгновенные значения давления и объема V определяются экспериментально при индицировании рабочего процесса, температура рассчитывается по уравнению Менделеева-Клапейрона

Существующие методы позволяют определить характеристики тепловыделения с учетом той части сгоревшего топлива, которое пошло на увеличение

а = в

р 0,8

£ 0,2у 0,53

(2)

РУ=тЯТ

(3)

энергии рабочего тела, а теплота отведенная через стенки КС определяется за весь рабочий цикл двигателя Для верификации а-формулы требуется знание мгновенных тепловых потоков в деталях, это позволит составить мгновенный тепловой баланс двигателя и определить точность расчета

Согласно первому закону термодинамики для открытой термодинамической системы уравнение сохранения энергии имеет вид

сО] =(%) - (И , (4) '

где dQ - количество теплоты, идущей на изменение внутренней энергии, которое равно разности между тепловыделением с1(2х и теплоотдачей по стенкам

¿О.™ > т е <$() — с1()х - с1()ы , с1Ь - элементарная работа расширения термодинамической системы (рабочего тела), йЪ - Р • ¿IV

Используя уравнения (2,3,4) можно решить две различные задачи

- определить изменение давления при известных законах тепловыделения и теплообмена;

- определить характеристику тепловыделения при известных законах изменения давления и теплообмена по углу поворота КВ

В обоих случаях необходимо знать закон теплообмена Для его определения предлагается использовать известную программу на базе МКЭ в одномерной постановке задачи (разработанную в МГТУ имени Н Э Баумана под руководством Н А Иващенко), позволяющую рассчитать параметры рабочего процесса и теплового состояния деталей с учетом неадиабатности Для обработки экспериментальных индикаторных диаграмм необходимо решить обратную задачу тепловыделения, что потребовало доработки программы. Данный метод позволил значительно повысить точность определения ГУ и достоверность прогноза теплового состояния деталей На основании выполненного в 1 главе анализа сформулирована цель работы и задачи для ее решения

Вторая глава посвящена экспериментальным исследованиям теплона-пряженности деталей ЦПГ. На ОАО «НПО «Сатурн» предпринята попытка создания авиационного поршневого дизельного двигателя ДН200 Двигатель 2-тактный, выполнен по схеме с противоположно движущимися поршнями

(ПДП), имеет три цилиндра размерностью 0/8=70/2x72 Наддув (Рк = 0,34 МПа) осуществляется по схеме ТКР плюс нагнетатель «Рута», без охлаждения наддувочного воздуха Основные данные двигателя ДН200 представлены в табл 2 Дополнительно для отработки и верификации методики исследования теплонапряженности деталей использованы экспериментальные данные, полученные при форсировании 4-тактного транспортного дизеля Д65Н (табл 3) при форсировании его с мощности 50 до 77 кВт за счет применения турбонад-дува В работе для измерения температуры гильзы цилиндра использованы хромель-капелевые термопары (12 штук на цилиндр), для поршня - датчики ИМТК (40 штук на поршень). Изменение давления рабочего тела в цилиндре исследовалось измерительным комплексом АУЬ 647. При термометрировании на крейсерском режиме дизеля ДН200 максимальная температура головки поршня составила 420 °С, в канавке поршневого кольца - 350 °С , юбки поршня - 200 °С, на днище поршня, омываемого охлаждающим маслом, - 370 °С Все эти значения находятся на пределе допустимого Дальнейшее повышение мощности приводило к заклиниванию поршня Для исследования влияния мощности двигателя на тепловое состояние деталей были выполнены испытания на режимах нагрузочных характеристик при п=3700 мин"' для ДН200 и при п=1300, 1500, 1800 и 2000 мин'1 для Д65Н. Полученные расчетные значения ГУ по теплообмену для обоих двигателей дали значительную погрешность при расчете теплового состояния деталей в сравнении с экспериментом Это указывает на необходимость корректировки существующих а-формул в случае существенного форсирования двигателя

Таблица 2

Показатели авиационного турбодизеля ДН200

Режим Крейсерский Взлетный

Мощность, кВт 73,5 147

Частота вращения КВ, мин"1 3700 4700

Давление наддува, МПа 0,2 0,34

Литровая мощность, кВт/л 44 88

Удельный вес двигателя, Н/кВт - 8,93

Среднее эффективное давление, МПа 0,77 1,18

Таблица 3

Показатели дизеля Д65Н

Режим испытаний 1 2 3

Мощность, кВт 56,2 60 77,2

Частота вращения КВ, мин"1 1300 1800 2000

Давление наддува Рк, МПа 0,15 0,161 0,18

Температура наддува Тк, °С 79 91 96

Давление сгорания Р2, МПа 12,6 10,2 13,5

Удельный расход топлива, г/ кВт ч 230 242 229

Литровая мощность, кВт/л 11,4 12 15,7

Среднее эффективное давление, МПа 1,07 0,82 0,96

Третья глава посвящена описанию расчетной программы, которая позволяет рассчитать мгновенные коэффициенты теплоотдачи на поверхностях гильзы и поршня с учетом неадиабатности рабочего процесса Программа основана на МКЭ, расчет выполняется в одномерной осесимметричной стационарной постановке задачи. Исходными данными являются конечно-элементная модель конкретного двигателя и его экспериментальная индикаторная диаграмма Расчет с учетом тепловых потоков в деталях позволяет определить более точно характеристики тепловыделения в отличие от существующих программ обработки индикаторных диаграмм, которые определяют их качественное протекание, т к не учитывают мгновенный тепловой поток в стенки КС

Для обеспечения возможности решения обратной задачи тепловыделения существующая программа была доработана. На рис 1 представлена укрупненная блок-схема доработанной подпрограммы N10, в которой производится расчет параметров рабочего процесса Сложность программирования заключалась в обеспечении сходимости процесса счета С этой целью процесс счета организован поэтапно, сначала решается обычная прямая задача тепловыделения, а затем после стабилизации решения по тепловому состоянию деталей запускается итерационный процесс с подбором количества топлива,

обеспечивающего получение измеренного значения давления рабочего тела при каждом угле поворота КВ

Такой подход при поиске решения обратной задачи позволил обойтись без сложного алгоритма, максимально используя уже имеющийся в программе математический аппарат

Рис--1 Блок-схема подпрограммы 1ЧК1

Четвертая глава посвящена практическому применению расчетно-экспериментальной методики исследования тепловой напряженности деталей ЦПГ с использованием разработанной расчетной программы Расчетная конечно-элементная модель двигателя ДН200 представлена на рис. 2 Наиболее полные расчетно-экспериментальные исследования выполнены на транспортном дизеле Д65Н при форсировании его с мощности 50 до 77 кВт за счет применения турбонаддува.

Экспериментальные индикаторные диаграммы обработаны с учетом не-адиабатности процесса и решением обратной задачи тепловыделения. Использование существующих а-формул показало, что наименьшую погрешность имеет формула Вошни Подбором постоянного коэффициента О в формуле удалось получить достаточное совпадение расчетных и экспериментальных значений температуры деталей (рис 3)

Выпуск ВМТ Впуск

тУ77Ъ

Рис, 2. Конструкция и конечно-элементная модель ЦПГ двигателя ДН200

ПО 120 13 0 140 и С

♦ расчет, ■ эксперимент

>-! 120

-40 -20 О Л, ММ

100 150 200 250 300

а)

б)

Рис. 3. Расчетное и экспериментальное тепловое состояние дизеля Д65Н

а) гильзы, б) поршня

Погрешность расчета, определенная путем сравнения расчетного и экспериментального расхода топлива, составила порядка 2 % (рис. 4). Это указывает на достаточную точность моделирования процессов теплообмена в двигателе. Как показали результаты расчетов, основная доля теплоты отводится от рабочего тела в фазе сгорания топлива - порядка 80 % от общего отведенного количества, что подтверждает необходимость более точного моделирования процессов тепловыделения и теплообмена в этой фазе процесса.

Расчетно-экспериментальные исследования с использованием разработанной методики позволили скорректировать постоянные коэффициенты в формуле Вошни для конкретных двигателей: для ДН200 - 0=105; для Д65Н-С=90. Полученные значения коэффициента О несколько отличаются от рекомендуемых 0=110-145. В результате выполненных расчетно-экспериментальных исследований с использованием разработанной методики получены ГУ по теплообмену на поверхности деталей ЦПГ, наиболее точно соответствующие реальным процессам тепловыделения и теплообмена в КС поршневого двигателя.

„ 20 — «

1 18 — 5 16

14

12

10

8

6

4 — 10

30

50

70 N6, кВт 90

Рис. 4. Расчетный и экспериментальный расход топлива дизеля Д65Н на режимах нагрузочной характеристики при п=2000 мин"'

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1 Анализ параметров современных авиационных дизельных двигателей показал, что их конкурентоспособность связана с существенным повышением мощности,' которое ведет к повышению теплонапряженности деталей Для обоснованного выбора конструкторских решений на стадии проектирования требуется расчетное моделирование теплового состояния деталей ЦПГ Разработанная методика позволяет определять ГУ по теплообмену, которые могут быть использованы для дальнейшей оптимизации конструкции в универсальных программах МКЭ

2 Впервые разработана расчетная программа, позволяющая обрабатывать экспериментальные индикаторные диаграммы с учетом неадиабатности рабочего процесса, что позволило при испытаниях двигателя определить не только параметры тепловыделения, но и параметры мгновенного теплообмена от рабочего тела в стенки КС

3 Выполнено экспериментальные исследования теплонапряженности деталей ЦПГ и тепловыделения при сгорании топлива в КС дизельных двигателей во всей диапазоне рабочих режимов, в том числе на высоких частотах вращения п=3700 мин

4 Разработанная методика, позволяет на основе результатов индициро-вания рабочего процесса и термометрирования деталей выбрать из существующих а-формул наиболее подходящую для данного типа двигателя и скорректировать ее для еще более точного совпадения расчетных и экспериментальных данных

5 Показано, что формула Вошни дает хорошую сходимость расчета и эксперимента для 2-тактного авиационного дизельного двигателя и транспортного дизеля с КС типа ЦНИДИ Точность расчета составила температуры поршня - 20 °С, гильзы цилиндра - 5 °С, тепловых потоков в деталях - 2 % от расхода топлива

6 Моделирование режимов еще не достигнутых экспериментально показало, что для достижения заявленных параметров взлетного режима авиационного дизеля требуется изменение конструкции поршня, теплонапряженность деталей ЦПГ дизеля Д65Н позволяет дальнейшее форсирование без изменения конструкции ''

Основные положения диссертации отражены в следующих работах:

1 Кучин, В. В. Определение параметров теплообмена в цилиндре ДВС [Текст] / В В Кучин // Справочник Инженерный журнал - 2007 - № 8.

2 Кучин, В. В. Моделирование теплового состояния деталей авиационного поршневого дизельного двигателя [Текст] / В В Кучин // Исследования и перспективные разработки в авиационной промышленности статьи и материалы 3 научно-практической конференции - М ОАО «ОКБ Сухого». - 2005 - С 179

3 Кучин, В. В. Методология исследования теплонапряженности деталей ЦПГ авиационного турбодизеля [Текст] / В В Кучин // Теплофизика технологических процессов материалы Всероссийской научно-технической конференции. - Рыбинск РГАТА -2005 -С 256

4 Кучин, В. В. Метод расчета коэффициентов теплоотдачи в камере сгорания поршневого двигателя [Текст] / В В Кучин, Ш А Пиралишвили // Радиационный и сложный теплообмен Теплопроводность, теплоизоляция Т 7 • труды Четвертой Российской национальной конференции по теплообмену В 8 томах - М • Издательский дом МЭИ -2006 - С 268-271

5 Пиралишвили, Ш. А. Исследование теплонапряженности деталей ЦПГ авиационного турбодизеля [Текст] / Ш. А Пиралишвили, В В Кучин И Образование через науку тезисы докладов международной конференции - М МГТУим.Н Э Баумана,-2005 -С 400

6 Патент 2028484 Российская Федерация, 6Р02Б 1/10 Рубашка жидкостного охлаждения [Текст] / Кучин В. В., заявитель и патентообладатель ОАО «НПО «Сатурн»-№2028484, заявл 12 02.1991, опубл 09 02 1995,Бюл №4,-С 169

7 Патент 2036323 Российская Федерация, 6Р02В 75/26 Поршневая машина [Текст] / Кучин В. В., заявитель и патентообладатель ОАО «НПО «Сатурн» -№2036323; заявл 23.04 1990; опубл. 27 05 1995 , Бюл № 15 - С 177

Зав РИОМ А Салкова Подписано в печать 11 10 2007 Формат 60x84 1/16 Уч-издл 1,0 Тираж 100 Заказ 82

Рыбинская государственная авиационная технологическая академия им П А Соловьева (РГАТА)

Адрес редакции 152934, г Рыбинск, ул Пушкина, 53 Отпечатано в множительной лаборатории РГАТА 152934, г Рыбинск, ул Пушкина, 53

ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ.

1.1 Основные направления развития авиационных поршневых двигателей.

1.2 Методы оценки теплонапряженности форсированных двигателей

1.3 Анализ существующих методов определения граничных условий по теплообмену в КС поршневых двигателях.

1.4 Характеристики горения.

1.5 Анализ существующих методов определения граничных условий по теплообмену в системе охлаждения.

1.6 Цель и задачи исследований.

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕПЛОНАПРЯЖЕННОСТИ ДЕТАЛЕЙ.

2.1 Методика постановки экспериментов.

2.2 Экспериментальная установка и термометрирование исследуемых объектов.

2.3 Результаты измерений и их анализ.

2.4 Выводы по главе 2.

ГЛАВА 3. ЧИСЛЕННЫЕ МЕТОДЫ РАСЧЕТА ТЕПЛОНАПРЯЖЕННОСТИ.

3.1 Методика расчета рабочего процесса с учетом локального мгновенного теплообмена между рабочим телом и деталями камеры сгорания

3.2 Существующая программа.

3.3 Модернизация существующей программы.

3.4 Выводы по главе 3.

ГЛАВА 4. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

4.1 Анализ рабочего процесса.

4.1.1 Процесс сжатия.

4.1.2 Процесс сгорания.

4.1.3 Процесс расширения и продувки.

4.2 Корректировка а-формулы.

4.3 Моделирование локальных ГУ по теплообмену.

4.4 Выводы по главе 4.

До недавнего времени основным направлением развития авиационной техники в нашей стране было достижение максимально возможных скоростей и высот полета, а также большой грузоподъемности. Это определяло требования к силовой установке - достижение возможно максимальной мощности двигателя при минимальном весе. Такой подход привел к практически полному вытеснению из авиации поршневых двигателей (ПД). В то же время структура мировой авиации включает в себя значительную долю поршневых двигателей, предназначенных для объектов со средними скоростями и малой грузоподъемностью. В настоящее время стремительно развивается новое направление в авиации - беспилотные летательные аппараты, отличающиеся малыми размерами и весом [1, 2]. Это выдвигает и соответствующие требования к силовым установкам. Поршневые двигатели для винтовых аппаратов имеют преимущество перед газотурбинными (ГТД) в области мощности до 750 кВт благодаря лучшей топливной экономичности и меньшему весу, ибо ГТД имеет высокие обороты ротора, что требует установки дополнительного редуктора. Современные поршневые двигатели с искровым воспламенением достигли вершины совершенства [5, 24, 34-37, 113] и существенное улучшение их показателей невозможно. Главным препятствием является свойство бензина, не допускающее дальнейшее повышение давления наддува. Этого недостатка лишены двигатели с самовоспламенением от сжатия. Однако дизельные двигатели требуют более высокого значения коэффициента избытка воздуха (ав), что приводит к падению мощности по сравнению с бензиновыми двигателями при одинаковом расходе воздуха. Этот недостаток компенсируется возможностью значительной степени наддува. Так при давлении наддува порядка 0,15 МПа дизельный двигатель при прочих равных условиях достигает мощности безнаддувного бензинового двигателя. В настоящее время достигнуты значения наддува в дизельном процессе до 1,0 МПа [19]. Увеличение давления рабочего тела вызывает возрастание тепловых и механических нагрузок на детали цилиндро-поршневой группы (ЦПГ) и кривошипно-шатунного механизма (КШМ). Каждый тип двигателя имеет свои преимущества и недостатки. Поэтому при разработке авиационного дизельного двигателя для обеспечения в конкретной области применения его конкурентоспособности перед другими типами двигателей важно выбрать принципиальные конструктивные решения.

Основные преимущества дизеля - это топливная экономичность и возможность высокой степени наддува. К недостаткам, кроме указанного выше более высокого коэффициента избытка воздуха, относится возрастание общего уровня давления в цилиндре и как следствие увеличение механических нагрузок и температуры деталей. Таким образом, при одинаковой литровой мощности дизельный двигатель будет иметь больший вес и более высокие температуры деталей ЦПГ.

Экспериментальные работы по созданию высокофорсированного авиационного дизельного двигателя достигли высоких результатов, которые находятся на уровне лучших бензиновых двигателей [19, 24]. Совершенствование конструкции происходит в процессе экспериментальных исследований и не имеет в настоящее время достаточной поддержки в расчетном прогнозировании теплового состояния деталей.

Работы отечественных и зарубежных ученых, в которых рассматривается задача теплообмена между рабочим телом и поверхностью деталей камеры сгорания, показывают, что это сложные физические процессы, существенно влияющие на тепловое состояние деталей. Благодаря изучению этих явлений, можно более полно понять их сущность и проводить оптимизацию конструкции, опираясь не только на исследование конечных результатов испытаний, но и на предварительное прогнозирование процессов теплообмена. Это может позволить не только уточнить результаты исследований, но и существенно повлиять на них. В настоящее время при наличии требований в расширении типового ряда (гаммы) летательных аппаратов создание новых двигателей должно базироваться не только на опыте конструктора, но и на точных физических закономерностях. При расчете теплового состояния деталей ЦПГ определяющий характер носит выбор коэффициента теплоотдачи от рабочего тела в стенки цилиндра. Для его расчета в различных «школах» применяют те или иные уравнения, соответствующие, по мнению авторов, наиболее точному отражению истинной картины процессов, происходящих в зоне теплообмена [16, 31, 45, 62-75, 98, 101, 108, 109, 111, 112, 115]. В связи с этим существует опасность, заключающаяся в неправильном прогнозировании температуры деталей для вновь создаваемых двигателей и, как следствие, создание неработоспособной конструкции. Полученные в работе на основе аналитических и экспериментальных исследований зависимости для расчета параметров рабочего тела и коэффициента теплоотдачи, являются хорошей базой для оптимизации конструкции двигателя на этапе эскизного проекта и при доводочных испытаниях. Таким образом, работа представляет теоретический и практический интерес, что и обеспечивает ее актуальность.

Работа выполнена на кафедре «Общей и технической физики» в Рыбинской государственной авиационной технологической академии имени П. А. Соловьева под руководством заслуженного деятеля науки и техники Российской Федерации, доктора технических наук, профессора Пиралишвили Шоты Александровича.

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Анализ параметров современных авиационных дизельных двигателей показал, что их конкурентоспособность связана с существенным повышением мощности, которое ведет к повышению теплонапряженности деталей. Для обоснованного выбора конструкторских решений на стадии проектирования требуется расчетное моделирование теплового состояния деталей ЦПГ. Разработанная методика позволяет определять ГУ по теплообмену, которые могут быть использованы для дальнейшей оптимизации конструкции в универсальных программах МКЭ.

2. Впервые разработана расчетная программа, позволяющая обрабатывать экспериментальные индикаторные диаграммы с учетом неадиабатности рабочего процесса, что позволяет при испытаниях двигателя определять не только параметры тепловыделения, но и параметры теплообмена от рабочего тела в систему охлаждения.

3. Выполнено экспериментальные исследования теплонапряженности деталей ЦПГ и тепловыделения при сгорании топлива в КС дизельных двигателей во всей диапазоне рабочих режимов, в том числе на высоких частотах вращения п=3700 мин

4. Разработана методика, позволяющая на основе результатов индици-рования рабочего процесса и термометрирования деталей выбрать из существующих а-формул наиболее подходящую для данного типа двигателя и скорректировать ее для еще более точного совпадения расчетных и экспериментальных данных.

5. Показано, что формула Вошни дает хорошую сходимость расчета и эксперимента для 2-тактного авиационного дизельного двигателя и транспортного дизеля с КС типа ЦНИДИ. Точность расчета составила: температуры поршня - 20 °С, гильзы цилиндра - 5 °С, тепловых потоков в деталях - 2 % от расхода топлива.

6. Моделирование режимов еще не достигнутых экспериментально показало, что для достижения заявленных параметров взлетного режима авиационного дизеля требуется изменение конструкции поршня, теплонапряжен-ность деталей ЦПГ дизеля Д65Н позволяет дальнейшее форсирование без изменения конструкции.

1. Григорьев, И. Global Hawk пилотируется с земли Текст. / И. Григорьев // АВИА панорама. Международный авиационно-космический журнал. -2004.-№ 5.-С. 10-13.

2. Иванов, П. Россия на пути к бесконтактным войнам Текст. / П. Иванов // АВИА панорама. Международный авиационно-космический журнал. -2004.-№5.-С. 6-8.

3. Беляев, Н. М. Методы теории теплопроводности: учебное пособие для вузов. В 2 ч. Текст. / Н. М. Беляев, А. А. Рядно. М.: Высшая школа, 1982. -327 с.

4. Биргер, И. А. Расчет на прочность деталей машин: справочное пособие Текст. / И. А. Биргер, Б. Ф. Шорр, Р. М. Шнейдерович. М.: Машиностроение, 1966.

5. Бранн, Л. Лыоис. Проектирование и разработка авиационных двигателей «Вояджер» с жидкостным охлаждением Текст. / Л. Льюис Брайн. -1993.

6. Ваншендт, В. А. Дизели. Справочное пособие конструктора Текст. / В. А. Ваншейдт. Машгиз, 1957.

7. Вибе, И. И. Новое о рабочем цикле двигателей Текст. / И. И. Вибе. -М. -Свердловск: Машгиз, 1962.

8. Дынкин, А. Л. Самолет начинается с двигателя Текст. / А. Л. Дын-кин. Рыбинск: Рыбинское подворье, 1995 - С. 496

9. Дьяченко, Н. X. Теория двигателей внутреннего сгорания Текст. / Н. X. Дьяченко, А. К. Костин, [и др.] Л.: Машиностроение, 1974. -552 с.

10. Зенкевич, О. Метод конечных элементов в технике Текст. / О. Зенкевич. М.: Мир, 1975. - 546 с.

11. Иващенко, Н. А. Методика совместного моделирования рабочего процесса и теплового состояния ЦПГ "адиабатного двигателя" Текст. / Н. А. Иващенко, Н. В. Петрухин // Известия Вузов. Машиностроение. 1987. -№ 2. -С. 61-65.

12. Иващенко, Н. А. Многозонные модели рабочего процесса двигателей внутреннего сгорания: учебное пособие Текст. / Н. А. Иващенко, Р. 3. Кавта-радзе. М.: - Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 1997. - 58 с.

13. Кавтарадзе, Р. 3. Локальный теплообмен в поршневых двигателях: учебное пособие для вузов Текст. / Р. 3. Кавтарадзе. -М.: -Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2001.-592 с.

14. Кавтарадзе, Р. 3. Эволюция учения о теплообмене в дизелях от Нус-сельта до наших дней Текст. / Р. 3. Кавтарадзе, М. Р. Петриченко. // Двигате-лестроение. -1993. -№ 1. С. 33 - 35.

15. Кондратов, В. М. Двухтактные карбюраторные двигатели внутреннего сгорания Текст. / В. М. Кондрашов, Ю. С. Григорьев, В. В. Тупов [и др.]. М.: Машиностроение, 1990. - 272 с.

16. Костин, А, К. Теплонапряженность двигателей внутреннего сгорания: справочное пособие Текст. / А. К. Костин, В. В. Ларионов, Л. И. Михайлов. -Л.: Машиностроение, 1979. 222 с.

17. Мелькумов, Т. М. Теория быстроходного двигателя с самовоспламенением Текст. / Т. М. Мелькумов. М.: Государственное издательство оборонной промышленности, 1953.

18. Мазинг, Е.К. Тепловой процесс двигателей внутреннего сгорания Текст. / Е. К. Мазинг. ОНТИ, 1937.

19. НЗНиТ. Авиационные двигатели. -1984. -№ 12. С. 10 - 13.

20. Орлин, А. С. Комбинированные двухтактные двигатели Текст. / А. С. Орлин, М. Г. Круглов. Машиностроение, 1967.

21. Портнов, Д. А. Быстроходные турбопоршневые двигатели с воспламенением от сжатия Текст. / Д. А. Портнов. М.: Машгиз, 1963.

22. Петриченко, Р. М. Рабочие процессы поршневых машин Текст. / Р. М. Петриченко, В. В. Оносовский. Л.: Машиностроение, 1972.

23. Петриченко, Р. М. Элементы системы автоматизированного проектирования ДВС: Алгоритмы прикладных программ Текст.: учебное пособие для вузов / Р. М. Петриченко. JL: Машиностроение, 1990. - 328 с.

24. Соркин, Л. И. Иностранные авиационные двигатели (по данным иностранной печати) XII издание Текст. / Л. И. Соркин. ЦИАМ, 1990. — С. 181 — 213.

25. Шабалинская, Л. А. Обеспечение эффективного охлаждения высокофорсированных транспортных дизельных двигателей Текст. / Л. А. Шабалинская, Г. М. Левкин, В. И. Кельбас, А. Е. Староверов // Двигателестроение. -2007.-№2.-С. 32-36.

26. Каторгина С. Характеристики двигателей Rotax Текст. / С. Катор-гина // Авиация общего назначения. 2007. -№ 5. - С. 19.

27. Гинцбург, Б. Я. Профилирование юбок поршней Текст. / Б. Я. Гинцбург, Г. Я. Васильченко, Н. С. Судойский, И. А. Цимеринов. -М.: Машиностроение, 1973. 88 с.

28. Никитин, Е. А. Совершенствование основных узлов турбопоршне-вых двигателей Текст. / Е. А. Никитин, П. М. Мерлис, М. А. Салтыков, Г. Л. Васильев. М.: Машиностроение, 1974. - 208 с.

29. Стефановский, Б. С. Испытания двигателей внутреннего сгорания Текст. / Б. С. Стефановский, Е. А. Скобцов, Е. К. Кореи [и др.]. М.: Машиностроение, 1972. - 368 с.

30. Стефановский, Б. С. Теплонапряженность деталей быстроходных поршневых двигателей Текст. / Б. С. Стефановский. М.: Машиностроение, 1978.- 128 с.

31. Стефановский, Б. С. Выбор основных параметров двигателей с учетом их назначения и ограничений по износостойкости и теплонапряженности Текст. / Б. С. Стефановский. Ярославль: ЯПИ, 1977.

32. Фарафонтов, М. Ф. Анализ рабочего цикла двигателя по индикаторной диаграмме с использованием ЭЦВМ Текст.: учебное пособие / М. Ф. Фарафонтов. Челябинск: Издательство ЧПИ, 1985. - 68 с.

33. Экспресс-информация ЦИАМ (серия Авиационное двигателестрое-ние). 1992. -№ 2.

34. Экспресс-информация ЦИАМ (серия Авиационное двигателестрое-ние). -1986.-№29.

35. Хуциев, А. И. Двигатели внутреннего сгорания с регулируемым процессом сжатия Текст. / А. И. Хуциев. М.: Машиностроение, 1986. - 104 с.

36. Цинпер, К. Наддув двигателей внутреннего сгорания Текст. / К. Циннер. Д., Машиностроение, 1978. - 264 с.

37. Костин, А. К. Оценка точности задания граничных условий при расчете теплонапряженности поршней Текст. / А. К. Костин, Л. И. Михайлов, 3. Славински // Двигателестроение. 1982. - № 7. - С. 9-12.

38. Лазарев, Е. А. Определение конструктивных параметров маслопри-емного и сливного каналов полости охлаждения поршня тракторного дизеля 4 ЧН 14.5/20.5 Текст. / Е. А. Лазарев, М. Л. Перлов // Двигателестроение. -1982.-№ 4.-С. 21-23.

39. Лазарев, Е. А. Выбор конструктивных параметров маслоподающего сопла системы охлаждения поршня Текст. / Е. А. Лазарев, М. Л. Перлов // Двигателестроение. 1985. -№ 8. - С. 14 - 17.

40. Петриченко, Р. М. Интенсивность теплоотдачи при масляном охлаждении поршней ДВС Текст. / Р. М. Петриченко // Двигателестроение. 1980. -№ 12.-С. 16-18.

41. Вейнблат, М.Х. Отключение охлаждения поршней на частичных режимах резерв улучшения эксплуатационных показателей турбопоршневого дизеля Текст. / М. X. Вейнблат, В. Ю. Быков // Двигателестроение. - 1985. -№ 6. - С. 20-21.

42. Устинов, А. Н. Приближенный расчет коэффициента теплоотдачи от внутренней поверхности поршня в картерные газы Текст. / А. Н. Устинов, Ю. П. Волков // Двигателестроение. 1981. - № 5. - С. 11-13.

43. Розенблит, Г. Б. Теплоотдача в дизелях Текст. / Г. Б. Розенблит. -М.: Машиностроение, 1977.

44. Гордов, А. Н. Точность контактных методов измерения температуры Текст. / А. Н. Гордов [и др.]. Л., 1976.

45. Преображенский, В. П. Теплотехнические измерения и приборы Текст. / В. П. Преображенский. М.: Энергия, 1978.

46. Целков, С. М. Оптимизация конструкции теплонапряженных деталей дизелей Текст. / С.М. Целков, В.В. Мирошников, Н.А. Иващенко и др. М.: Машиностроение, 1983,112 с.

47. Патент 2028484 Российская Федерация, 6F02F 1/10. Рубашка жидкостного охлаждения Текст. / Кучин В. В., заявитель и патентообладатель ОАО «НПО «Сатурн». № 2028484; заявл. 12.08.1991; опубл. 09.02.1995, Бюл. № 4. -С. 169.

48. Патент 2036323 Российская Федерация, 6F02B 75/26. Поршневая машина Текст. / Кучин В. В., заявитель и патентообладатель ОАО «НПО «Сатурн». -№ 2036323; заявл. 23.04.1990; опубл. 27.05.1995, Бюл. № 15. С. 169.

49. Кучин, В. В. Определение параметров теплообмена в цилиндре ДВС Текст. / В. В. Кучин // Справочник. Инженерный журнал. 2007. -№ 8.

50. Пиралишвили, Ш. А. Исследование теплонапряженности деталей ЦПГ авиационного турбодизеля Текст. / Ш. А. Пиралишвили, В.В. Кучин // Образование через науку: тезисы докладов международной конференции. -М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2005. - С. 400.

51. Мальцев, В. М. Основные характеристики горения Текст. / В. М. Мальцев, М. И. Мальцев, Л. Я. Кашпоров. -М.: Химия, 1977.

52. Григорьева, Н. В. Учет нестационарного теплообмена в динамических моделях ДВС Текст. / Н. В. Григорьева, И. Е. Агуреев // Образование через науку: тезисы докладов международной конференции. М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2005. - С. 394.

53. Чесноков, С. А. Моделирование тепломассообмена и химической кинетики в ДВС с искровым зажиганием Текст. / С.А. Чесноков, М. И. Демидов // Образование через науку: тезисы докладов международной конференции. М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2005. - С. 395.

54. Безкжов, О. К. Конструктивные и режимные усовершенствования систем охлаждения ДВС Текст. / О. К. Безюков, В. А. Жуков, А. Е. Ратнов, М.

55. A. Тарасов // Образование через науку: тезисы докладов международной конференции. М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2005. - С. 412.

56. Петриченко, М. Р. Экспериментальные задачи гидравлики неизотермических потоков в системах охлаждения ДВС Текст. / М. Р. Петриченко // Образование через науку: тезисы докладов международной конференции. -М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2005. С. 427.

57. Кавтарадзе, Р. 3. Радиационно-конвективный теплообмен в камере сгорания быстроходного дизеля Текст. / Р. 3. Кавтарадзе, А. И. Гайворовский,

58. B. А. Федоров // Проблемы газодинамики и тепломассообмена в энергетических установках Т.2.: труды XIV школы-семинара молодых ученых и специалистов под руководством академика РАН А. И. Леонтьева. В 2-х т. М.: Издательский дом МЭИ, 2003. - С. 78.

59. Кучин, В. В. Методология исследования теплонапряженности деталей ЦПГ авиационного турбодизеля Текст. / В. В. Кучин // Теплофизика технологических процессов: материалы Всероссийской научно-технической конференции. Рыбинск: РГАТА. - 2005. - С. 256.

60. Чуйко, В. М. Авиадвигателестроение Текст.: Энциклопедия / В. М. Чуйко. М.: Изд. Дом «Авиамир», 1999. - 300 с.

61. Дорохов, А. В. Расчетно-экспериментальное исследование формирования суммарной тепловой нагрузки на цилиндровую втулку судового дизеля Текст. / А. В. Дорохов, Дж. Зеббар, А. М. Мирзабеков // Двигателестроение. -2004.-№4.-С. 11-13.

62. Чесноков, С. А. Модели смесеобразования и горения в ДВС с непосредственным впрыском Текст. / С. А. Чесноков, Н. Н. Фролов, В.А. Дунаев, И. В. Кузьмина // Двигателестроение. 2005. - № 1. - С. 3 - 5.

63. Шабанов, А. 10. Новый метод расчета граничных условий теплового нагружения головки блока цилиндров поршневого двигателя Текст. / А. Ю. Шабанов, А. Б. Зайцев, М. А. Машкур // Двигателестроение. 2005. - № 1. - С. 5-9.

64. Николаснко, В. А. Измерение температуры с помощью облученных материалов Текст. / В. А. Николаенко, В. И. Карпухин. М.: Энергоатомиз-дат,- 1986. - 120 с.

65. Петриченко, М. Р. Пограничный слой в вихревом потоке на неподвижной плоскости Текст. / М. Р. Петриченко, Н. В. Валишвили, Р. 3. Кавтарадзе // Теплофизика и аэродинамика. -2002. -т. 9. С. 411 - 421.

66. Белогуб, А. В. Современные подходы к конструированию и производству тонкостенных поршней Текст. / А. В. Белогуб // Вестник двигателе-строения. Запорожье. -2003. -№ 3- С. 48 51.

67. Белогуб, А. В. Новые подходы к проектированию поршней Текст. / А. В. Белогуб // Авиационно-космическая техника и технология: сб. науч. трудов. Тепловые двигатели и энергоустановки. Харьков: ХАИ, - 2000. - Вып. 19.-С. 201 -206.

68. Горячий А. А. Разработка диагностической поузловой нелинейной математической модели ДВС Текст. / А. А. Горячий // Двигатели внутреннего сгорания. Вестник ХГПУ: сб. науч. трудов. Харьков: ХГПУ, - 1999. - Вып. 58.-С. 48-57.

69. Абрамчук, Ф. И. Профилирование боковой поверхности поршней ДВС Текст. / Ф. И. Абрамчук, С. А. Кочетов // Двигатели внутреннего сгорания.-2002.-№ 1.-С. 46-49.

70. Конке, Г. А. Мировое судовое дизелестроение. Концепции конструирования, анализ международного опыта: учебное пособие Текст. /

71. Г. А. Конке, В. А. Лашко. -М.: Машиностроение, -2005. 512 с.

72. Лукашш, В. Н. Двигатели внутреннего сгорания, В 3 кн. Кн. 1. Теория рабочих процессов: Учебник для вузов Текст. / В. Н. Луканин, К. А. Морозов, А. С. Хачиян [и др.].; М.: Высшая школа, - 2005. - 479 с.

73. Яманин, А. И. О выборе рациональной компоновочной схемы транспортного двигателя Текст. / А. И. Яманин. // Теплонапряженность поршневых двигателей: межвуз. сб. научн. трудов. Ярославль. ЯПИ, - 1978. - С. 101 -104.

74. Стефановский, Б. С. Выбор основных конструктивных соотношений двигателя с барабанной компоновкой рабочих цилиндров Текст. / Б. С. Стефановский, А. Н. Истомин, А. И. Яманин // Известия ВУЗов. Машиностроение. - 1977. - № 7. - С. 74 - 77.

75. Стефановский, Б. С. Барабанные компоновки поршневых машин Текст. / Б. С. Стефановский, А. Н. Истомин, А. И. Яманин // Двигатели внутреннего сгорания: межвуз. сб. научн. трудов. Ярославль, ЯПИ. - 1976. - С. 5 -12.

76. Фомин, Ю. Я. Судовые двигатели внутреннего сгорания: Учебник Текст. / Ю. Я. Фомин, А. И. Горбань, В. В. Добровольский, А. И. Лукин [и др.]. Л.; Судостроение. -1989. - 344 с.

77. Лебедев, С. Н. Двигатели внутреннего сгорания речных судов: Учеб. для вузов Текст. / С. Н. Лебедев, В. А. Сомов, С. А. Калашников. -М.: Транспорт. 1990.-328 с.

78. Истомин, П. А. Принципы классификации приводных механизмов двигателей барабанного типа Текст. / П. А. Истомин, А. И. Яманин // Двигателестроение. 1980. - № 2. - С. 49 - 51.

79. Петриченко, Р. М. Конвективный теплообмен в поршневых машинах Текст. / Р. М. Петриченко, М. Р. Петриченко. JL: Машиностроение. - 1979. -232 с.

80. Иващенко, Н. А. Методика и результаты идентификации математической модели рабочего процесса дизеля Текст. / Н. А. Иващенко, Н. А. Горбунова // Двигателестроение. 1989. - № 4. -С. 13-15.

81. Чайнов, Н. Д. Анализ теплового состояния головки цилиндров дизеля промышленного трактора Текст. / Н. Д. Чайнов, О. А. Григорьев, Н. П. Харитонов // Двигателестроение. 1989. - № 12. - С. 7 - 9.

82. Повеликин, В. П. Численно-экспериментальная методика определения коэффициентов теплообмена для теплонапряженных деталей дизелей Текст. / В. П. Повеликин // Двигателестроение. 1967. - № 10. - С. 14-16.

83. Липатов, В. Е. Сравнение теплогидравлической эффективности теплоносителей применительно к высокотемпературным системам охлаждения ДВС Текст. / В. Е. Липатов, Ю. Н. Кузнецов, В. А. Маслов // Двигателестроение. 1989.-№ 4. - С. 49-51.

84. Петриченко Р. М. Интенсивность теплоотдачи при масляном охлаждении поршней ДВС Текст. / Р. М. Петриченко // Двигателестроение. -1980. -№ 12.-С. 16-18.

85. Попык, К. Г. Автомобильные и тракторные двигатели. Ч. II. Конструкция и расчет двигателей: учебник для втузов Текст. / К. Г. Попык, К. И. Сидорин, А. В. Костров М.: Высшая школа, 1976. - 280 с.

86. Бершадский, С. А. Снижение вибрации и шума поршневых компрессоров Текст. / С. А. Бершадский. -Л.: Судостроение. -1990. 272 с.

87. Лебедев, С. В. Инженерная методика комплексной расчетной оптимизации параметров форсированных высокооборотных дизелей Текст. / С. В. Лебедев // Двигателестроение. 1998. - № 3. -С. 5-12.

88. Контиентн, М. Расчет скорости тепловыделения на основе характеристики впрыскивания топлива для дизелей с неразделенной камерой сгорания. Текст. / М. Контиенти, Г. Вошни // Журнал MTZ. 1992. -№ 7/8. - С. 340 -346.

89. Холмянский, И. А. Расчет и построение объемных температурных полей по результатам термометрирования датчиками Текст. / И. А. Холмянский // Двигателестроение. 2004. - № 2. - С. 12-15.

90. Шабанов, А. 10. Новый метод расчета граничных условий теплового нагружения головки блока цилиндров поршневого двигателя Текст. / А. Ю. Шабанов, А. Б. Зайцев, М. А. Машкур // Двигателестроение. 2005. - № 1. - С. 5-9.

91. Кавтарадзе, Р. 3. Локальный радиационно-конвективный теплообмен в КС быстроходного дизеля Текст. / Р. 3. Кавтарадзе // Вестник МГТУ. Серия Машиностроение. 1996. - № 1. - С. 21 - 36.

92. Янсон, И. А. Конвективный теплообмен в цилиндре поршневого двигателя с открытой камерой сгорания Текст.: дис. . канд. техн. наук: 05.04.02.: защищена 2003. / И. А. Янсон. Л.: СПГПУ. - 2003.

93. Федоров, В. А. Разработка и экспериментальная проверка метода расчета локальных периодических тепловых нагрузок в поршневых двигателях Текст.: дис. . канд. техн. наук: 05.04.02.: защищена 2004. / В. А. Федоров. -М.: МГТУ имени Н. Э. Баумана. 2004.

94. Wilkinson, Paul Н. Aircraft engines of the world 1964/65 Текст. / Paul H. Wilkinson. -Wachington 14, D. C., USA. 1965. - C. 200 - 275.

95. Yacoub, Y. M. Development and validation of a thermodynamic model for an SI single cylinder engine Текст. / Y. M. Yacoub, R. M. Bata // Trans, ASME. J. Eng. Gas Turbines and Power. - 1998. - 120, № 1. - C. 209 - 216.

96. Woschni, Gerhard. Untersuchung des Warmetransportes zwichen Kol-ben, Kolbenringen und Zylinderbuchse Текст. / Gerhard Woschni, Klaus Benedikt, Klaus Zeilinger // MTZ: Motortechn. Z. 1998, - 59, № 9. - C. 556 - 563.