автореферат диссертации по кораблестроению, 05.08.05, диссертация на тему:Тепловая нагруженность элементов рабочего цилиндра судового дизеля

На правах рукописи

?

* ~"1г

48оио1I

Сатжанов Бисенбай Сартбаевич

ТЕПЛОВАЯ НАГРУЖЕННОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ РАБОЧЕГО ЦИЛИНДРА СУДОВОГО ДИЗЕЛЯ

Специальность 05.08.05 - Судовые энергетические установки и их элемент (главные и вспомогательные)

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 6 нюн 2011

Астрахань, 2011

4850511

Работа выполнена в Каспийском государственном университете технологий и инжиниринга им. Ш. Есенова (КГУТиИ им. Есенова) и ФГОУ ВПО «Астраханский государственный технический университет» (ФГОУ ВПО «АГТУ») на кафедре «Судостроение и энергетические комплексы морской техники»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Дорохов Александр Федорович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Яхьяев Насредин Яхьяевич

кандидат технических наук Романов Андрей Васильевич

Ведущая организация: ФГУ «Российский морской

Регистр судоходства», Астраханский филиал, г. Астрахань

Защита диссертации состоится 29 июня 2011г. в 12^ на заседании диссертационного совета Д 307.001.07 при ФГОУ ВПО «Астраханский государственный технический университет» по адресу: 414025, г. Астрахань, ул. Та-тищеваДб, АГТУ, читальный зал 2-го учебного корпуса.

Отзывы на автореферат диссертации в двух экземплярах, заверенных печатью организации, просьба направлять Ученому секретарю диссертационного совета Д 307.001.02 по адресу: 414025, г. Астрахань, ул. Татищева, 16, кафедра «Судостроение и энергетические комплексы морской техники». Тел./факс (8512) 25-03-63, e-mail: doroldiovaf@rambler.ni.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «АГТУ».

Автореферат разослан «_» мая 2011г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

к. т. н., доцент

Кораблин А. В.

Общая характеристика работы

Актуальность. Всемерное стремление к повышению эффективности и экономичности энергетических установок потребовало организации высокоэффективного рабочего процесса в условиях недостаточного объема доя развитая и сгорания топливных факелов, характерных доя судовых малоразмерных дизелей. Судовые малоразмерные дизели типов Ч 8,5/11 и Ч 9,5/11 применяются в судостроении в качестве главных двигателей катеров, малых рыбопромысловых судов, рабочих спасательных шлюпок, а также в качестве вспомогательных доя привода судовых электрогенераторов, компрессоров, насосов и различных комбинированных агрегатов. Мощносгаой ряд этих двигателей находится в пределах от 10 до 45 кВт, частота вращения коленчатого вала - в пределах от 1500 до 1900 об/мин. Организация рабочего процесса осуществляется двумя способами: вихрекамерным и объемно-пленочным с камерой сгорания в поршне. Согласно принятой в России «Концепции развития судостроения» определено, что вновь строящиеся суда должны будут комплектоваться энергетическими комплексами только Российского производства В этой связи все двипателестро отельные заводы России приступили к обновлению модельного ряда выпускаемой продукции с той целью, чтобы судовые двигатели по своему техническому уровню соответствовали лучшим мировым аналогам. Это относится и к двигателям, которые являются объектом исследования. Производитель этих двигателей ОАО «Завод ДАТ ДИЗЕЛЬ» (г. Каспийск) совместно с государственным научным центром НАМИ ведут разработку перспективного судового дизеля 4ЧН 9,5/11 с частотой вращения коленчатого вала 3000 об/мин, форсированного наддувом. Номинальная мощность двигателя должна составить 75 кВт, что более чем в три раза превышает мощность существующих прототипов.

Поскольку теплонапряженное состояние элементов рабочего цилиндра (цилиндровой втулки, поршня, крышки цилиндра) является одним из основных факторов, определяющих работоспособность двигателя, то задача исследования его теплового состояния: температур, температурных градиентов, распределения тепловых потоков и общих компонентов теплоты по статьям теплового баланса актуальна В этой связи научной идеей диссертационной работы является необходимость поисковых работ по исследованию тепловой нагруженное™ деталей рабочего цилиндра судового малоразмерного дизеля с камерой сгорания в поршне.

Объект исследования - судовые малоразмерные двигатели типов 4 8,5/11 иЧ 9,5/11.

Цель работы разработка методологии комплексного теоретического, расчет-но-аналигаческого и экспериментального определения тепловой нагруженносш элементов рабочего цилиндра доя выработки конкретных рекомендаций по конструктивному оформлению этих элементов для перспективного судового дизеля.

В ходе диссертационного исследования были поставлены и решены следующие научно-технические задачи:

- предварительные теоретические исследования основных физических закономерностей протекания процессов теплопроводности в цилиндре малоразмерного дизеля с камерой в поршне;

- исследования формирования тепловой нагрузки со стороны тепловоспри-нимающей и теплопроводящей поверхностей деталей цилиндра на различных режимах работы малоразмерного дизеля;

- расчеты по определению температурного состояния деталей цилиндра малоразмерного дизеля конечно-разностным методом;

- расчетно-экспериментальное определение располагаемой теплоты внутри цилиндра по статям теплового баланса судового дизеля.

- расчетно-аналигическое определение суммарной тепловой нагрузки цилиндровой втулки со стороны газов, от трения, от поршня.

- разработка рекомендаций, направленных на форсирование по частоте вращения коленчатого вала и среднему эффективному давлению судового малоразмерного дизеля с камерой сгорания в поршне.

Методы исследования. Были использованы теоретические и экспериментальные способы решения задач теплопередачи и теплообмена, исследования температурного состояния и температурных полей деталей цилиндра д изелей, научные разработай отраслевых научно-исследовательских организаций: ЦНИДИ, НАТИ, НАМИ, ХПИ и многих технических вузов и двигателестрошепьных заводов.

Исследование задач температурного состояния и температурных полей деталей цилиндра судового малоразмерного дизеля выполнено на основе теории теплообмена и дифференциального уравнения теплопроводности, решение которого обеспечил конечно-разностный метод.

Экспериментальное исследование проводилось на судовых дизелях 44 8,5/11 с Ыс =17,65 кВт и Ида, = 1500 об/мин и 44 9,5/11 с Ые = 24 кВт и п^ = 1500 об/мин при его работе по нагрузочной характеристике. Все исследуемые объекты оснащены средствами контроля и измерения параметров работы, обеспечивающими точность проводимых исследований в соответствии с нормами, установленными ГОСТ 10448 - 80, ГОСТ 30574 - 98, ГОСТ Р52517 -2005, ГОСТ Р52408 -2005.

Достоверность и обоснованность работы. Обоснованность результатов обусловлена корректным применением указанных методов исследования. Достоверность экспериментальных данных подтверждается статистической обработкой и сравнением результатов расчета предлагаемым методом с результатами экспериментального анализа.

Основные элементы научной новизны, которые выносятся на защиту:

- комплексные теоретические, расчетно-аналигические и экспериментальные исследования теплонагруженносш элементов рабочего цилиндра (цилиндровой втулки, крышки цилиндра, поршня);

- обобщенная методика аналитического расчета суммарной тепловой нагрузки на цилиндровую втулку малоразмерного судового дизеля с учетом составляющих теплопередачи: от газов, трения и поршня;

- расчетно-аналигаческое определение суммарной тепловой нагрузки на цилиндровую втулку от газов, трения и поршня судового малоразмерного дизеля.

Защищаемые элементы новизны дают результаты, необходимые для создания форсированного над дувом перспективного дизеля по среднему эффективному давлению и по частоте вращения коленчатого вала.

Практическая значимость. Работа направлена на решение актуальной практической задачи разработки методологии комплексного теоретического, расчетяо-аналигаческого и экспериментального исследования тепловой нагруженности элементов рабочего цилиндра (поршня, крышки цилиндра, цилиндровой втулки) для разработки конкретных рекомендаций по конструктивному оформлению этих эле-

ментов для перспективного судового дизеля.

Апробация работы. Диссертационная работа получила апробацию при ежегодных обсуждениях на заседаниях кафедры «Судостроение и энергетические комплексы морской техники» ФГОУ ВПО «АГТУ» (2006,2007,2008,2009, 2010,2011 гг.). Основные положения диссертации докладывались на ежегодных научно-технических конференциях преподавателей и сотрудников ФГОУ ВПО «АГТУ» (2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011 гг.); на региональной научно-практической конференции «Конструкторское и технологическое обеспечение надежности машин (г. Махачкала, 2006 г.); на 7 Межрегиональном научно-техническом семинаре «Актуальные проблемы судовой энергетики и машино-движигельных комплексов» на базе ФГОУ ВПО «АГТУ» (г. Астрахань, 2006 г.); на Международном научном семинаре «Перспективы использования результатов фундаментальных исследований в судостроении и эксплуатации флота Юга России» на базе ФГОУ ВПО «АГТУ» (г. Астрахань, 2008 г.). Кроме того, материалы диссертации докладывались на конференциях, проводившихся на базе Каспийском государственном университете технологий и инжиниринга им. Ш. Есенова.

Публикации. Материалы диссертации представлены в 7 публикациях, в том числе 5 по списку ВАК Министерства образования и науки России.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 128 страницах машинописного текста, содержит 18 таблиц и 24 рисунка. Работа состоит из введения, четырех разделов основного текста, заключения, списка использованной литературы из 164 наименований, в том числе 24 иностранных.

Основное содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы, показана научная идея работы.

В первой главе проведены анализ показателей рабочего процесса двигателей -прототипов и обзор теоретических, расчетно-аналитических и экспериментальных исследований различных авторов по вопросам теплового состояния, теплопередачи и теплообмена в ДВС. Аналитический обзор опьгшо-конструкторских и научно-исследовательских работ, посвященных исследованиям судовых малоразмерных дизелей с камерой сгорания в поршне, позволил установить следующее: применение классической камеры сгорания типа ЦНИДИ обеспечивает снижение удельного расхода топлива и не требует организации закрутки воздушного заряда в цилиндре. Однако суженная горловина камеры сгорания типа ЦНИДИ приводит к перегреву деталей цилиндра вследствие интенсивного омывания их горящими газами, вытекающими из камеры в поршне. В результате перегрева наблюдается закоксо-вывание сопловых отверстий распылителя форсунки и растрескивание кромок горловины камеры в поршне и межклапанной перемычки крышки цилиндра, что обусловило необходимость установления нижней границы диаметра цилиндра (£>) дня применения и рационального использования классической камеры сгорании типа ЦНИДИ на уровне В не менее 100 км. Доведенная в результате этих исследований для дизеля 44 9,5/11 камера сгорания типа ЦНИДИ, представленная на рисунке 1 имеет дельтовидную форму с боковой поверхностью в виде усеченного конуса, обращенного меньшим диаметром к горловине. Переход от конусной боковой поверхности к плоскому днищу выполнен плавным, с радиусом 9,5 мм. Угол наклона боковой поверхности 45°. Д иаметр горловины камеры в поршне </г=35 мм, глубина Л = 22 мм, диаметр камеры с1к = 47,5 мм. Данная модификация стала серийной.

Кроме того, параллельно с серийной камерой сгорания типа ЦНИДИ была испытана цилиндрическая камера сгорания в поршне. На рисунке 2 показана нагрузочная характеристика дизеля 44 9,5/11 при работе с различными камерами сгорания.

Рисунок 1 - Камера сгорания типа ЦНИДИ дизелей типа Ч 9,5/11

птпо

Рисунок 2 - Нагрузочная характеристика дизеля 44 9,5/11

Наилучшими показателями по удельному расходу топлива и по скорости нарастания давления обладает камера сгорания типа ЦНИДИ, хотя температура выхлопных газов имеет большее значение, чем для других камер, что говорит о более высоком уровне температурного состояния деталей при таком способе смесеобразования. Тем не менее, высокие показатели по топливной экономичности и наилучшие пусковые качества предопределили использование камеры этого типа. Уровень температурного и тегоюнапряженного состояния элементов рабочего цилиндра экспериментально и расчетно-анашпически исследовался рядом ученых и специалистов промышленности, таких как Н.Н. Иванченко, В.Н. Семенов, МЛ Завлин, А.Ф. Дорохов, и др. В результате анализа выполненных научно-исследовательских работ было установлено, что комплексное исследование теплового состояния, включающее в себя все элементы рабочего цилиндра дня двигателей с камерой сгорания в поршне, не проводилось, результаты исследований тепло-

вого состояния двигателеи-прототипов можно экстраполировать на двигатели с более высоким уровнем форсирования. В результате проведенного анализа были сформированы цель и задачи диссертационной работы.

Вторая глава посвящена разработке теоретических предпосылок исследования процессов теплопередачи в цилиндре судового малоразмерного дизеля с камерой сгорания в поршне. В основу исследований было положено известное из теории теплообмена дифференциальное уравнение теплопроводности

дт~а\дх1 + ду1+ д22}

устанавливающее зависимость между температурой Т, временем г и координатами х, у и 2 тела. Одно из основных допущений при исследовании теплового состояния деталей ДВС следующее: тепловое состояние считается установившимся для каждого рабочего режима работы двигателя. Тогда дифференциальное уравнение в стационарной постановке имеет следующий вид:

д2Т ( д2Т | д2Т_ дх2 ду2 + 5г2 ~

Для решения уравнения разработаны различные методы, для которых характерны как достоинства, так и недостатки. Вместе с тем решил, в явном виде данное уравнение даже для простых задач стационарной и нестационарной теплопроводности сложно из-за большого количества факторов, подлежащих учету и определению. Вследствие этого приходится, путем использования различных допущений в ходе рассмотрения процессов теплопередачи в цилиндре дизеля, приводить уравнение к одномерной задаче, получив выражение для определения температуры в любой точке деталей, образующих рабочий объем цилиндра. Так, Г. Эйхельбергом получено выражение для определения температуры в любой момент времени в любой точке рабочего цилиндра для случая одномерного распространения теплоты

Ж* г

-со* у-®-г-(у§)' 'Х

где а -температуропроводность; X и г-текущая координата и текущее время,

ии а-порядок гармоники и циклическая частота колебаний.

Од нако методы определения постоянных А, С„ и сг„ основаны на разложении в ряд Фурье с очень медленной сходимостью, что не позволяет их использовать на практике оценки температур в стенке камеры сгорания.

Для практического решения дифференциального уравнения теплопроводности с учетом сложности конструкции и условий работы деталей используются численные методы: метод конечных разностей и метод конечных элементов, которые дают возможность использовать пакеты прикладных программ для компьютерного решения подобных задач. При замене дифференциального уравнения разностным делается переход к уравнению, связывающему значения искомой функции лишь в отдельных дискретно расположенных точках, выбираемых так, чтобы они образовали квадратную сетку. Так, задача отыскания функции внутри области Ср удовлетворяющей уравнению Лапласа и имеющей на границе области заданные значения, позволяет построил, в координатах плоскости Х- 7 сетку, покрывающую область Су Сетка образована системой двух взаимно перпендикулярных линий, которые отстоят друг от друга на расстояние к. На построенной сетке необходимо выделить

контур, наилучшим образом аппроксимирующий контур заданной области Су Этот контур ограничивает новую сетчатую область С), что позволяет вместо краевой задачи дифференциального уравнения для области С} решать соответствующую ей краевую задачу уравнения в конечных разностях для области С)-.

Так, на базе представленных выше уравнений можно получить уравнение Т(х+к, у)+Т(х - К у)+т(х, у + И)+т(х, у - к) -4Т(х, = 0, справедливое для каждой точки с координатами X и У внутри исследуемой области С]. При количестве точек внутри области Ы, количество уравнений составит Ы, и получим систему уравнений с ^неизвестных значений функции Тв рассматриваемых точках, т.е., решение краевой задачи предполагаемым методом сводится к решению системы линейных уравнений с большим числом неизвестных, что требует применения вычислительной техники с современным уровнем точности.

Дня деталей, имеющих форму тел вращения и дисков, уравнение теплопроводности проще решать в цилиндрических координатах. В соответствии с этими принципами была решена задача определения температурного состояния цилиндровой втулки дизеля 44 9,5/11 номинальной мощностью 23 кВт при частоте вращения 1500 об/мин с камерой сгорания типа ЦНИДИ в поршне. Поскольку температурное состояние по результатам экспериментальных исследований, проведенных в^ ФГОУ ВПО «АГТУ», было установлено осесимметричным, то дифференць^шюе уравнение теплопроводности в цилиндрических координатах было представлено в виде

дгТ у\ гт + дгТ _0 дг2 г'дг дг2

Данное уравнение решалось в граничных условиях 1-го, 2-ш и 3-го рода.

На рисунке 3 показаны границы тела и условия однозначности для каждой поверхности. Цифрами на рисунке 3 обозначены: 1,1' - верхняя и нижняя тепло-воспринимающая поверхности; 2 - поверхность охлаждения; 3,4 — верхние и ниж-

ние торцы щшиндра; 5 - направляющий поясок; б, 7 - посадочные поверхности цилиндра; 8 — участок перехода. В результате решения поставленной задачи были получены поле температур по сечению цилиндровой втулки, значения температурных градиентов, эпюры локальных тепловых потоков по высоте втулки и определено общее количество теплоты, переданной в охлаждающую среду.

В соответствии с полученными результатами была выдвинута гипотеза об идентичности распределения тепловых потоков по высоте цилиндра для разных эксплуатационных режимов работы двигателя. В результате решения задачи были рассчитаны значения температур для другого эксплуатационного режима работы двигателя и получено близкое совпадение с расчетными данными, что подтвердило выдвинутую гипотезу.

В третьей главе выполнено расчетно-эксперименгальное исследование распределения теплоты по элементам рабочего цилиндра. Оно заключалось в проведении термомстрирования и теплобалансовых испытаний двигателя. На рисунке 4 представлена схема распределения внесенной в цилиндр с топливом теплоты по статьям теплового баланса, где Qm - располагаемая теплота; ()е - теплота, пошедшая на совершение полезной работы; <2кт — теплота, переданная через стенку цилиндровой втулки; (Зрах — теплота, рассеянная остовом дизеля; 0_—теплота, отведенная с охлаждающей водой; (¿^.в,, — теплота, отведенная с охлаждающей водой из блока цилиндров; Ок - потерянная теплота в результате неполноты сгорания топлива; Ощ — теплота, переданная через огневое дншце ГЦ внутренняя теплота, отведенная с отработанными газами за пределы двигателя; О, - теплота, отведенная за пределы рабочего цилиндра.

Рисунок 4 - Схема распределения внесенной в цилиндр теплоты по статьям энергетического баланса Уравнение теплового баланса представлено в следующем виде:

й» = бе +61«» + + + &с ± <2,,6, & + &+ вис + врасс +

Для проведения теплобалансовых испытаний система охлаждения экспери-

ментальной установки была переоборудована. Полости охлаждения блока и крышки цилиндров были изолированы друг от друга. Вода подавалась в нижнюю часть крышки цилиндров от циркуляционного насоса и отводилась из её верхней часта через крыльчатый расходомер в расширительный бачок, откуда она подавалась в теплообменник и далее опять в насос. Для охлаждения втулок цилиндров вода подавалась в нижнюю часть блока цилиндров насосом забортной воды и отводилась также через крыльчатый расходомер из его верхней части через специально сделанное отверстие во второй расширительный бачок и, далее, через второй теплообменник обратно в насос. Температуры воды контролировались на входе и выходе для каждой полости охлаждения. Теплообменники охлаждались независимо, от водопроводной магистрали с регулированием количества охлаждающей жидкости. Таким образом, можно было регулировать температуры воды на входе в блок и на выходе из крышки цилиндров, добиваясь их приближения к аналогичным параметрам при испытаниях дизеля с неразделенной системой охлаждения, что позволяло имитировать схожесть условий охлаждения. Данное преобразование экспериментальной установки вызвано тем, что исследовались тепловые балансы двигателя для двух способов охлаждения цилиндровых втулок: термосифонного, который применяется в серийных дизелях этого типа, и циркуляционного.

В результате проведения теплобалансовых испытаний было определено количество теплоты, отведенной в охлаждающую воду для цилиндра и цилиндровой крышки. Результаты испытаний сведены в таблицы 1-3.

Таблица 1 - Значения величин теплоотвода в охлаждагацую воду

Режим работы дизеля Количество теплоты, отведенные с водой дизеля, % от Р1тт

Вт Вт <7„«1, % б«.«, Вт <7«.», %

110 5750 37,6 3747 24,6 2019 13,2

100 5124 40,1 3715 29,0 1153 9,0

75 3555 37,1 2114 22,5 1345 14,0

50 2662 38,0 1816 26,0 838 12,0

Таблица 2 - Расчетные значения количеств теплоты и £?'г

Режим работы дизеля, Количество теплоты

Вт Чпт % б'« Вт Ч %

110 215 0,4 3520 22,0

100 216 1,7 3127 24,4

45 216 2Д 2174 22,6

50 216 3,1 1566 22,4

Таблица 3 - Результаты расчета теплопередачи через огневое днище крышки цилиндров

Режим работы дизеля, •/оА^,« Результаты расчетов и исходные данные

Я, г/ (кВт-ч) в», Вт &». »г

110 265 15292 31,8 673 4,4

100 243 12811 34,3 653 5,1

75 245 9608 34,3 843 8,7

50 267 6986 31,5 246 7,8

Результаты теплобалансовых испытаний показали, что значительная часть теплоты отводится в систему охлаждения. Эта величина достигает 35 37 %, далее по уровню тепловых потерь следует теплота, отведенная с отработавшими газами. Данный уровень тепловых потерь даже для малоразмерных двигателей является достаточно большим. У двигателя с термосифонной системой охлаждения значительная часть теплоты отводится в виде скрытой теплоты парообразования.

На рисунках 5 и 6 дано сопоставление внутреннего и внешнего тепловых балансов дизеля с КС в поршне при циркуляционном охлаждении. Их анализ показывает практически полное совпадение основных статей балансов - по охлаждающей воде и по теплоте, переданной через стенки рабочего цилиндра. Сравнительно небольшая величина теплопередачи с отработанными газами (~ 27 %) объясняется малыми размерами цилиндра дизеля, а, следовательно, значительной величиной относительной поверхности охлаждения.

10

1 — др£

Чт

Цн»

100 110°/

25 50 75 100 1

10^

Рисунок 5-

Внутрешшй и внешний тепловые балансы дизеля с камерой сгорания в поршне и с термосифонным охлаждением

Чт, %

90 80 70 60 50 40 30 20 10

»5/7.3.

90 80 70 60 50 40 30 20 10

25

50

75 100 110»/

0.¿ь.

qw

Ч •

25

50

75

100 110°/

Рисунок 6 - Внутренний и внешний тепловые балансы дизеля с камерой сгорания в поршне и с циркуляционным охлаждением

В четвертой главе выполнено расчетно-аналитическое исследование формирования суммарной тепловой нагрузки на цилиндровую втулку судового дизеля. Данное исследование включало в себя расчет локальных тепловых потоков, воспринимаемых цилиндровой втулкой и проверочный расчет. В ходе расчета были определены температура газов, коэффициенты теплоотдачи от газов в стенку и температура стенки цилиндра в зависимости от угла поворота коленчатого вала двигателя, которые приведены в таблице 4.

На рисунках 7 и 8 приведены графики зависимости температуры газов и коэффициента теплоотдачи аг от газов к стенке цилиндра в функции от угла поворота коленчатого вала. В таблице 5 и на рисунке 9 приведены значения локальных тепловых потоков от газов в стенку цилиндра.

На рисунке 10 представлен график зависимости локальных тепловых потоков от газов в стенку цилиндра в зависимости от угла поворота коленчатого вала и от высоты цилиндра.

Iе ПК1 V, см3 Г^К ГЯК я° ПКВ V, см3 Д ■ ут, И/и й„Дж/(кГтрад) Тг, К

0 45,9 516 305,0 180 825,6 77,854 287,2 341,0

10 53,3 512,7 307,0 190 821,2 79,082 - 346,4

20 75,3 503,8 309,0 200 808,0 79,426 - 347,9

30 110,8 491,8 311,0 210 786,1 78,060 - 341,9

40 158,2 471,1 313,0 220 755,4 75,767 - 331,8

50 215Д 467,0 315,0 230 716,3 72,561 - 318,0

60 279,3 459,0 317,0 240 669,1 73,802 - 323,3

70 347,8 452,8 319,0 250 614,5 73,924 - 324,0

80 418,0 448,5 321,0 260 553,4 74,151 - 325,0

90 487,3 445,6 323,0 270 4873 74,432 - 326,0

100 553,4 443,8 325,0 280 418,0 74,915 - 328,1

110 614,5 442,6 327,0 290 347,8 84,620 - 370,6

120 669,1 441,9 329,0 300 2793 108,173 - 473,8

130 716,3 441,5 331,0 310 215,2 131,982 - 578,1

140 753,4 441,2 333,0 320 158,2 152,394 - 667,5

150 786,1 441,0 335,0 330 110,8 166,787 - 730,5

160 808,0 440,9 337,0 340 75,3 188,800 - 826,9

170 821,2 440,8 339,0 350 533 202396 - 886,5

- - 440,7( 341,0 360 45,9 275,597 287,60 1214,1

550 821,2 440,8 842,2 370 53,3 431,906 288,00 1900.1

560 808,0 440,9 753,3 380 75,3 444,496 288,20 1954,2

570 786,1 441,0 674,8 390 110,8 439,910 28830 19333

580 753,4 441,2 632,1 400 158,2 408,045 28833 1893,0

590 7163 441,5 595,7 410 215.2 402,81 288,34 1770,0

600 669,1 441,9 568,0 420 2793 398,455 288,35 1750,8

610 614,5 442,6 531,9 430 347,8 395Д05 28835 1736,5

620 553,4 443,8 489,4 440 418,0 352,500 288,35 1549,0

630 487,3 445,6 469,0 450 4873 313,480 28835 1377,4

640 418,0 448,5 427,5 460 553,4 304,944 28835 1340,0

650 347,8 452,8 400,6 470 614,5 296,988 28835 1305,0

660 2793 459,0 380,1 480 669,1 269,848 28835 1185,7

670 215,2 467,0 365,1 490 7163 261,423 28835 1148,7

680 156,2 471,1 352,7 500 755,4 258,077 28835 1054,0

690 140,8 491,8 341,9 510 786,1 254,042 28835 1006,2

700 75,3 503,8 331,5 520 808,0 212,746 28835 934,8

710 53,3 512,7 320,6 530 821,2 199,798 288,35 877,9

720 45,9 516,0 305,0 540 825,6 193,438 288,35 850,6

Таблица 5 - Значения локальных тепловых потоков от газов в стенку цилицдра

а" ПКВ мм дг, Вт/м1 а" ПКВ Л', мм Чь Вт/м2 ¿Г, мм д„ Вт/м2

0 0 229916,3 100 71,538 44518,0 5 297931,6

10 1,0528 340100,7 110 80,173 38605,0 25 144619,5

20 4,16 301360,4 120 87,904 32263,7 45 88850,0

30 9,17 259438,9 130 94,508 28974,9 65 50582,5

40 15,844 198764,5 140 100,109 24937,1 85 34645.7

50 23,875 148116,8 150 104,433 23689,0 105 23601,1

60 32,904 120068,0 160 107.526 23211,8

70 42,551 97478,2 170 109382 22911,0

80 52,437 72335,9 180 110,0 22614,0

90 62,205 53175,1

Учитывая, что теплота, воспринимаемая поршнем от газов, и теплота, выделившаяся в результате трения поршня в циливдр, полностью передаются цилиндровой втулке, были проведены расчеты и определены плотности тепловых потоков, передаваемых цилиндровой втулке от трения поршневых колец, юбки поршня, и суммарные теплопередачи от поршня к стенке цилиндра.

т., к

Рисунок 8 - График зависимости коэффициента теплоотдачи аг от газов к стенке цилиндра в функции от уша поворота коленчатого вала

На рисунке 11 показаны эпюры плотности тепловых потоков по элементам и эпюра суммарного теплового потока, полученные путем расчета. Расчет-но-аналитически определены тепловые потоки от газа, поршня, теплопередачи через поршень, а также определен суммарный тепловой поток, который оказывает действие на цилиндровую втулку. Эти данные приведены в таблице 6. Количество теплоты, переданное посредством теплопередачи от газов через поршень в цилиндровую втулку, показано на рисунке 12.

от газа в стенку цилиндра в функции угла поворота коленчатого вала

Рисунок 11 — Эпюры плотности теплового потока по высоте цилиндра вследствие температурного напора Таблица 6 - Значения тепловых потоков по высоте цилиндра

2Г, мм Вт/м1 ?«.,,., Вт/м2 Ч„ Вт/м1 <7г, Вт/м2

5 0 0 297931,6 297931,6

25 2793,5 4055,9 144619,5 151468,9

45 23059.6 9077,1 88850,0 120986,7

65 46625,4 9077,1 50582,5 106285,0

85 44558,0 9077,1 34645,7 88280,8

105 43355,0 9077,1 23601,1 76033,2

Основные результаты и выводы

Подвода тог выполненной работы, отметим, что теоретические и экспериментальные исследования тепловой нагруженпости элементов рабочего цилиндра судового малоразмерного дизеля позволяют оценить теплонапряженность основных элементов рабочего цилиндра дизеля (поршня, крышки цилиндра, цилиндровой втулки) с целью разработки рекомендаций для ведения работ по форсированию дизелей типа Ч 9,5/11 путем газотурбинного наддува, предполагая при этом, что новый дизель 4ЧН 9,5/11 будет развивать мощность в 75 кВт.

Таким образом, по проведенным исследованиям сделаны следующие выводы:

- по результатам расчешо-эксперименгального исследования тешюнагруженно-сти элементов рабочего цилиндра судового малоразмерного дизеля с достаточно большой степенью уверенности можно утверждать, что существующей в настоящее время системе охлаждения и конструкционным решениям по крышке цилиндра и поршню не удается обеспечил, их теплонапряженность на уровне, гарантирующем обеспечение назначенного ресурса;

- процессы теплопередачи в цилиндре малоразмерного дизеля реализуются в условиях весьма ограниченного объема и компактного размещения деталей цилиндра, обуславливающих их интенсивное омывание как свежим воздушным зарядом, так и горящими газами;

- среди методов теоретического исследования для малоразмерных дизелей предпочтение следует отдать численным методам, а именно конечно-разностному методу решения дифффенциальных уравнений теплопроводности в численных производных, который позволяет наиболее эффективно получить данные о распределении температуры и параметров теплообмена в цилиндре дизеля в зависимости от его конструкции, среднего эффективного давления и средней скорости поршня;

- исследования показали, что уровень тепловых потерь в систему охлаждения

чрезвычайно высок даже для малоразмерного дизеля. При этом из 40 % потерь около 30 % приходится на теплоотвод от цилиндровой втулки;

- термосифонный принцип охлаждения цилиндровой втулки не решает задачу снижения тепловых потерь, т. к. значительная часть теплота отводится в виде скрытой теплоты парообразования;

- двигатели типов Ч 8,5/11 и Ч 9,5/11 идентичны по конструкции, способам смесеобразования и охлаждения, поэтому можно считать одинаковыми уровни тепловых потерь в охлаждении, а, следовательно, и оценку уровня теплонапря-женносга.

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

1. Аливагабов M. М., Гасангусейнов Г. О., Сатжанов Б. С. К вопросу выбора камеры сгорания для судовых малоразмерных дизелей Ч 8,5/11 и Ч 9,5/11. // Конструкторское и технологическое обеспечение надежности машин: Материалы науч. конф. Махачкала: ДГТУ, 2006. [под общ. ред. Н. Я. Яхьяева] /Дагестан, гос. техн. ун-т. - Махачкала: ДГТУ, 2006. -188 с. - С. 148 -151.

2. Сатжанов Б. С., Исаев А. П. Особенности организации рабочего процесса в судовых высокооборотных дизелях. II Проблемы управления качеством в машиностроении: Материалы Всерос. науч.-практ. конф. - Махачкала: ДГТУ, 2007. - 234 с. -С. 148-151.

3. Сатжанов Б. С. Моделирование теплопередачи в головке цилиндров судового дизеля. // Проблемы управления качеством в машиностроении: Материалы Всерос. вауч.-практ. конф. - Махачкала: ДГТУ, 2007. - 234 с. - С. 152 -157.

4. Сатжанов Б. С., Исаев А. П. Экспериментальное исследование температурного состояния цилиндрической камеры сгорания в поршне судового высокообо-рогаого дизеля. // Проблемы управления качеством в машиностроении: Материалы Всерос. науч.-практ. конф. -Махачкала: ДГТУ, 2007. - 234 с. - С. 158 -160.

5. Сатжанов Б. С. Моделирование теплопередачи в цилиндре поршневого двигателя. // Вестник Астрахан. техн. гос. ун-та. Морская техника и технология. -2008. -№ 5 (46). - С. 143 -148. (По списку ВАК РФ).

6. Зеббар Дж., Сатжанов Б. С. Исследование функций локальных тепловых потоков по поверхности охлаждения втулки цилиндра. // Вестник Астрахан. гос. техн. ун-та. Морская техника и технология. - 2009. - № 1. - С. 239 - 244. (По списку ВАК РФ).

7. Дорохов А. Ф., Сатжанов Б. С. Расчетно-экспериментальное исследование температурного состояния цилиндра судового дизеля. // Вестник Астрахан. гос. техн. ун-та. Морская техника и технология. -2010. - № 1 - С. 100 -104. (По списку ВАК РФ).

Отпечатано 26.05.2011 г. Тир. 100 экз.

Гарнитура Times New Roman. Формат 60x84/16. Усл. печ. л. 0,9 Типография ООО « Альфа Принт » Ю.а.: 414004, г. Астрахань, ул. Б. Алексеева 30/14 e-mail: Alfager@rambler.ru

тел: 89033485666

АльфА

Введение.

1 Особенности организации рабочего процесса и анализ показателей малоразмерных дизелей.

1.1. Современные малоразмерные дизели типов Ч 8,5/11 и Ч 9,5/11.

1.2. Особенности организации рабочего процесса.

1.3. Состояние теоретических и экспериментальных исследований тепловой напряженности деталей цилиндра.

Выводы. Цель и задачи исследования.

2 Методика обобщенного расчета теплопередачи.

2.1 Дифференциальное уравнение теплопроводности.

2.2 Начальные и граничные условия задач теплопроводности тел.

2.3 Конечно-разностный метод решения уравнения теплопроводности.

2.4 Оценка точности конечно-разностной аппроксимации уравнения теплопроводности.

2.5 Моделирование теплопередачи в цилиндре поршневого двигателя.

2.6 Теплопроводность и теплопередача через стенки.

2.7 Влияние теплоизоляции стенки (днища поршня) на теплосопротивление.

2.8 Оценка величины температуры газа и коэффициента теплоотдачи от газов к поршню.

Выводы.

3 Расчетно-экспериментальное исследование распределения теплоты в цилиндре дизеля.

3.1 Анализ теплового баланса.

3.2 Анализ распределения теплоты по элементам рабочего цилиндра дизеля.

3.3 Расчет распределения теплоты по элементам, образующим внутрицилиндровое пространство дизеля; Определение эквивалентной температуры газа и средних значений коэффициентов теплоотдачи от газа к воде.

3.4 Сопоставление внешнего и внутреннего тепловых балансов малоразмерного дизеля при различных способах смесеобразования.

Выводы.

4 Расчетно-аналитическое исследование формирования суммарной тепловой нагрузки на цилиндровую втулку судового малоразмерного дизеля.

4.1 Исследование и расчет локальных тепловых потоков от газов в стенку цилиндра.

4.2 Исследование и расчет тепловых потоков, воспринимаемых цилиндровой втулкой в результате трения.

4.3 Исследование и расчет плотности тепловых потоков, воспринимаемых цилиндровой втулкой дизеля от поршня.

4.4 Проверочный расчет теплопередачи в систему охлаждения через стенку цилиндровой втулки.

Выводы.:.

Всемерное стремление к повышению эффективности и экономичности энергетических установок с судовыми малоразмерными дизелями требует организации высокоэффективного рабочего процесса в условиях недостаточного объема для развития и сгорания топливных факелов.

Объектом исследования являются судовые малоразмерные дизели типов Ч 8,5/11 и Ч 9,5/11. Эти двигатели применяются в судостроении,в качестве главных двигателей катеров, малых рыбопромысловых судов, рабочих спасательных "шлюпок, а также в качестве вспомогательных двигателей для привода судовых электрогенераторов, компрессоров, насосов и различных комбинированных агрегатов. Мощностной ряд этих двигателей находится в пределах от 10 до 45 кВт и частота вращения коленчатого вала - в пределах от 1500 до 1900.об/мин. Организация рабочего процесса осуществляется с двумя типами смесеобразования: вихрекамерным и объемно-пленочным с камерой сгорания в поршне.

Согласно принятой в России «Концепции развития судостроения» и-при образовании объединенной* судостроительной корпорации определено, что вновь строящиеся суда должны будут комплектоваться энергетическими, комплексами только Российского производства. В этой связи все двигателе-строительные заводы России приступили к обновлению модельного ряда выпускаемой продукции с той целью, чтобы» судовые двигатели по своему техническому уровню соответствовали лучшим мировым аналогам. Это относится и к двигателям, которые являются объектом исследования.

Производитель этих двигателей ОАО «Завод ДАГДИЗЕЛЬ» (г. Каспийск) совместно с государственным научным центром НАМИ ведут разработку перспективного судового дизеля 4ЧН 9,5/11 с частотой вращения-коленчатого вала 3000 об/мин, форсированного наддувом. Номинальная мощность двигателя должна составить 75 кВт. Это более чем в три раза превышает мощность существующих прототипов.

Камера сгорания является основным источником теплоподвода и обеспечивает интенсивное омывание стенок камеры в поршне, огневого днища головки поршня, крышки цилиндра, впускного и выпускного клапанов и выступающей из крышки цилиндра части распылителя горящими газами, циклически вытекающими из камеры в поршне и перемещающимися в надпоршневом пространстве со скоростью не менее 20 м/с.

Периодический характер протекания рабочего процесса предопределяет пульсирующее воздействие тепловых потоков на детали цилиндра. Так, в течение каждого термодинамического цикла наблюдаются г колебания -температуры рабочего тела в цилиндре от наименьшей величины 290 -ь 340 К во время наполнения цилиндра до максимальной величины во время сгорания 2300 -г- 2500 К [20, 21]. Таких циклов в цилиндре малоразмерного дизеля на эксплуатационных режимах работы реализуется от 5 до 12,5 в секунду. В каждом цикле сочетаются все три основные формы теплопередачи: лучеиспускание, теплопроводность и конвективный теплообмен, которые взаимодействуют и* создают сложную картину процесса теплопередачи в условиях, изменяющихся' во времени: объема и поверхности теплоотвода от цилиндра; давления, температуры, плотности и интенсивности вихревого движения рабочего тела.

Особенности конструкции малоразмерных дизелей и специфические условия работы на установившихся, неустановившихся и переходных режимах, связанных с резким колебанием теплоподвода и теплоотвода, приводят к неравномерному распределению температур в основных деталях цилиндра и перегреву их отдельных зон.

В диссертационной' работе проведен анализ показателей рабочего процесса двигателей прототипов и обзор экспериментальных, теоретических и расчетно-аналитических исследований различных авторов по вопросам теплового состояния, теплопередачи и теплообмена в ДВС.

Этим вопросам посвящено большое количество исследований крупных научных организаций, таких как ЦНИДИ, НАМИ, НАТИ, ЦНИИ имени Крылова, высших .учебных заведений, таких как МГТУ имени Баумана, МАДИ

ГТУ), Санкт-Петербургский государственный морской технический университет, ГМА имени адмирала С.О. Макарова, Астраханский ГТУ и др., а также работы исследователей и опытно-конструкторских подразделений дизеле-строительных заводов. Исследованию теплового состояния ДВС посвящены многие работы российских и иностранных ученых A.C. Орлина, В.А. Ван-шейдта, М.Г. Круглова, P.M. Петриченко, А.К. Костина, М.К. Овсянникова, Г.Б. Розенблита, Г. Эйхельберга, H.A. Иващенко, Р.З. Кавтарадзе и других. Успешно решаются задачи по оценке тепловой нагруженности двигателей с помощью косвенных критериев [21, 27], существуют методы исследования теплопередачи на основе теории пограничного слоя, гидромеханики и методы моделирования процессов теплообмена1 [23 — 25] и др.; решаются задачи теп-лонагруженности деталей ДВС [26, 27]. Однако, как отмечают сами авторы работ, методики и рекомендации, изложенные ими, применимы лишь к узким группам сходных между собой двигателей и не могут претендовать на широкие обобщения. Ряд работ [23, 25] базируется на решении задач теплопередачи с граничными условиями, взятыми по аналогии из задач теплофизики, гидромеханики, поэтому труднореализуемых как в практике расчетов, так и в экспериментальных исследованиях ДВС. Вследствие этого остается- актуальной проблема разработки методики аналитического определения температурного состояния и параметров теплообмена, базирующейся на стабильных и единых принципах для различных режимов работы дизелей. Уровень температурного и теплонапряженного состояния элементов рабочего цилиндра экспериментально и расчетно-аналитически исследовался рядом ученых и специалистов промышленности, такими как H.H. Иванченко, В.Н. Семенов, М.Я. Завлин, А.Ф. Дорохов, A.A. Аливердиев, В.П. Копцев и рядом других.

Результаты этих исследований отражены в периодических научных изданиях, таких как журналы «Двигателестроение», «Судостроение», «Вестник машиностроения», «Вестник АГТУ», а также в ряде монографий и учебных пособий.

Поскольку теплонапряженное состояние элементов рабочего цилиндра (цилиндровой втулки, поршня, крышки цилиндра) является одним из основных факторов, определяющих .работоспособность двигателя, то задача исследования его теплового состояния - температур, температурных градиентов, распределения тепловых потоков и общих компонентов теплоты по статьям теплового баланса, является актуальной.

В результате анализа выполненных научно-исследовательских работ было установлено, что для двигателей с КС в поршне комплексное исследование теплового состояния^ включающее в» себя все элементы рабочего цилиндра, не проводилось. Было установлено, что результаты исследований!теплового состояния; двигателей" прототипов* можно экстраполировать* на двигатель с более высоким уровнем форсирования.

Отсутствие в литературе. необходимых обобщений методики? для определения температурного состояния элементов рабочего цилиндра (поршня, крышки цилиндра, цилиндровой втулки), теплообмена и теплопередачи судового малоразмерного дизеля с камерой сгорания в поршне, потребовало проведения- теоретических и расчетно-экспериментальных исследований в этом направлении.

На основании вышеизложенного основной научной идеей диссертационной работы является необходимость поисковых работ по исследованию» тепловой? нагруженности деталей, рабочего цилиндра судового малоразмерного дизеля с камерой сгорания в поршне. Успешнее всего это может быть осуществлено на основе предварительного теоретического исследования« основных физических закономерностей протекания процессов теплопроводности в? цилиндре малоразмерного дизеля. Пути, намеченные по результатам теоретических исследований и анализа литературных данных, должны быть проверены в ходе экспериментальных исследований.

Таким образом, актуальность, диссертационного исследования, посвященного разработке методологии комплексного теоретического, расчет-но-аналитического и экспериментального исследования тепловой нагруженности элементов рабочего цилиндра для? разработки конкретных рекомендаций по конструктивному оформлению перспективного судового малоразмерного дизеля, обусловлена:

- общими тенденциями развития дизелестроения в области снижения расхода топлива на единицу выполняемой работы;

- повышением удельной мощности отечественных судовых малоразмерных дизелей;

- необходимостью обеспечения эксплуатационной надежности деталей рабочего цилиндра.

Диссертационная работа получила апробацию при ежегодных обсуждениях на заседаниях кафедры «Судостроение и энергетические комплексы* морской техники» ФГОУ ВПО «АГТУ» (2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011 гг.). Основные положения диссертации докладывались на ежегодных научно-технических конференциях преподавателей и сотрудников ФГОУ ВПО «АГТУ» (2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011 гг.); на региональной научно-практической конференции «Конструкторское и технологическое обеспечение надежности машин (г. Махачкала, 2006 г.); на 7 Межрегиональном научно-техническом» семинаре «Актуальные проблемы судовой энергетики и машино-движительных комплексов» на,базе ФГОУ ВПО «АГТУ» (г. Астрахань, 2006 г.); на Международном научном семинаре «Перспективы использования результатов фундаментальных исследований в судостроении и эксплуатации флота Юга России» на базе ФГОУ ВПО «АГТУ» (г. Астрахань, 2008 г.). Кроме того, материалы диссертации докладывались на конференциях, проводившихся на базе Каспийском государственном университете технологий и инжиниринга им. Ш. Есенова.

Материалы диссертации представлены в 7 публикациях, в том числе 5 по списку ВАК Министерства образования и науки России.

Диссертация выполнялась в Каспийском государственном университете технологий и инжиниринга им. Ш. Есенова (КГУТиИ им. Есенова) и-Астраханском государственном техническом университете на кафедре «Судостроение и энергетические комплексы морской техники».

Выводы

На основании проведенного расчетно-аналитического исследования суммарной нагрузки на цилиндровую втулку СМД можно отметить следующее: а '

- соотношения количеств теплоты ~р: через отдельные участки поршня, и

АТХ относительные перепады температур —— зависят только от относительс ных величин тепловых сопротивлений отдельных участков и не зависят ни-от абсолютной величины теплопередачи ()ст, ни от абсолютного уровня температурного напора АТС;

- результаты расчетов с использованием разработанной методики расчетно-аналитического определения» суммарной тепловой нагрузки на цилиндровую втулку малоразмерного дизеля с учетом составляющих теплопередачи от газов, трения и от поршня соответствуют полученным данным теплобалансовых испытаний;

- исследования показали, что уровень тепловых потерь в охлаждение чрезвычайно высок даже для малоразмерного дизеля: из ~ 40 % потерь около 30 % приходится на теплоотвод от цилиндровой втулки.

Заключение

Подводя итог выполненной работы, отметим, что теоретические и экспериментальные исследования тепловой нагруженности элементов рабочего цилиндра судового малоразмерного дизеля позволяют оценить теплона-пряженность основных элементов рабочего цилиндра дизеля (поршня, крышки цилиндра, цилиндровой втулки) с целью разработки рекомендаций для ведения работ по форсированию^ дизелей, типа Ч 9,5/11 путем газотурбинного наддува, предполагая при этом, что новый дизель 4ЧН 9,5/11 будет развивать мощность в 75 кВт.

Таким образом, по проведенным в работе исследованиям сделаны следующие выводы:

- по результатам расчетно-экспериментального исследования теплонагру-женности элементов рабочего цилиндра судового малоразмерного дизеля с достаточно большой степенью уверенности можно утверждать, что существующей в-настоящее время системе охлаждения и конструкционным решениям по крышке цилиндра и поршню не удается обеспечить их теплона-пряженность на уровне, гарантирующем обеспечение назначенного ресурса;

- процессы теплопередачи в цилиндре малоразмерного дизеля реализуются в условиях весьма ограниченного объема и компактного размещения деталей цилиндра, обуславливающих их интенсивное омывание как свежим воздушным зарядом, так и горящими газами;

- среди методов теоретического« исследования для-малоразмерных дизелей предпочтение следует отдать численным методам, а именно конечно-разностному методу решения дифференциальных уравнений теплопроводности в численных производных, который позволяет наиболее эффективно получить данные о распределении температуры и параметров теплообмена в цилиндре дизеля в зависимости от его конструкции, среднего эффективного давления и средней скорости поршня;

- исследования показали, что уровень тепловых потерь в систему охлаждения чрезвычайно высок даже для малоразмерного дизеля. При этом из 40 % потерь около 30 % приходится на теплоотвод от цилиндровой втулки;

- термосифонный принцип охлаждения цилиндровой втулки не решает задачу снижения тепловых потерь, т. к. значительная часть теплоты отводится в виде скрытой теплоты парообразования;

- двигатели типов Ч 8,5/11 и Ч 9,5/11 идентичны по конструкции, способам смесеобразования и охлаждения, поэтому можно считать одинаковыми уровни тепловых потерь в охлаждении, а, следовательно, и оценку уровня теплонапряженности.

1. Адиутори Е.Ф. Новые методы в теплопередаче. М.: Мир, 1977. - 228 с.

2. Абрамович Б.Г. Термоиндикаторы и их применение. М.: Энергия, 1972.-224 с.

3. Абрамович Б.Г., Картавцев. В.Ф. Цветовые индикаторы температуры, -М.: Энергия, 1978. 214 с.

4. Анго А. Математика для электро- и радиоинженеров. М.: Наука, 1964. - 772 с.

5. Аливагабов М.М. Двигатели спасательных шлюпок и катеров. JT.: Судостроение, 1980. - 224 с.

6. Аливагабов М.М., Бочкарев В.Н. Двигатели катеров,. — Л.: Судостроение, 1985.-240 с.

7. Амелькин О.С. Применение камер сгорания вихревого типа в быстроходных двигателях / науч. труды ЦНИДИ. Кн. 5. - M.-JL: Машгиз, 1948.

8. Балакин В.И. Повышение экономичности дизелей одно из важнейших направлений совершенствования топливно-энергетического комплекса страны // Двигателестроение. -1981.- №5. - С. 3 - 4.

9. Бочкарев В.Н. Определение температурного поля и деформаций цилиндрических втулок судовых вспомогательных дизелей типа Ч 8,5/11 / труды ЛКИ. Вып. 110. - Л., 1977. - С. 64 - 69.

10. Браславский М.И. Судовые дизель-генераторы малой мощности. JL: Судостроение, 1968.-С. 175.

11. Бордуков В.В. Исследование влияния закрутки заряда на показатели рабочего процесса высокооборотного дизеля // Экспериментальные и теоретические исследования по созданию новых дизелей* и- агрегатов: науч. труды ЦНИДИ. Л., 1980. - С. 41 - 42.

12. Бордуков В.В. К вопросу выбора конструкций камер сгорания для малоразмерных быстроходных дизелей / труды ЦНИДИ. Вып. 75. - Л., 1979.-С. 169-178.

13. Белов П.М., Бурячко В.Р. и др. Двигатели армейских машин. Конструкция и расчет. М.: Воен. издат., 1972. - 568 с.

14. Брук М.А. Инженерные основы эксплуатации ДВС: учеб. пособие. Д.: изд-во СЗПИ, 1976. - 250 с.

15. Бочкарев В.Н., Яхьяев Н.Я. Технологическая наследственность в управлении качеством судовых машин и механизмов. Махачкала, 1990. - 208 с.

16. Взоров В.А., Мордухович М.М. Формирование тракторных двигателей. -М.: Машиностроение, 1974. 153 с.

17. Иванченко H.H., Семенов Б.Н. Проблема топливной экономичности дизелей. / науч. тр: ЦНИДИ: 1980: - С. 4 - 12!.

18. Семенов Б.Н. Теоретические, и экспериментальные основы применения в быстроходных дизелях топлив е различными физическими-и химическими свойствами : автореф. дис. докт. техн. наук Л., 1987. — 45 с.

19. Дорохов А.Ф. Исследование тепловой нагруженности и теплопередачи в цилиндре судового вспомогательного дизеля при различных способах смесеобразования: дис. канд. техн. наук. Л., 1982. - 210 с.

20. Розенблит Г.Б. Теплопередача в дизелях.—М.: Машиностроение, 1977. 216 с:

21. Дьяченко Н.К. и др. Теплообмена двигателях и теплонапряженность их деталей — Л.: Машиностроение, 1969; 248 с.

22. Костин А.К. и др. Ограничительные параметры, определяющие работоспособность. быстроходного четырехтактного дизеля с неохлажда-емыми поршнями // Энергомашиностроение. - 1975. - № 6. - С. 45 — 47.

23. Петриченко P.M. Теплопередача через поршневые кольца // Двигате-лестроение. 1979: - № 4. - С. 8-10.

24. Петриченко P.Mi и др. Локальный однофазный теплообмен в контуре жидкостного охлаждения ДВС // Двигателестроение. 1979. - № 9- С. 15 —17.

25. Петриченко P.M. Математическое моделирование конвективного теплообмена как элемент автоматизации проектирования* ДВС // Двигателестроение. 1980. - № 9. - С. 17.

26. Овсянников М.К. Давыдов Г.А. Тепловая напряженность судовых дизелей. Л.: Судостроение, 1975. - 260 с.

27. Семенов Bf.C. Теплонапряженность и долговечность цилиндров поршневойгруппы судовых дизелей. М.: Транспорт, 1977. -182 с.

28. Завлин М.Я., Семенов В.Н. Основные направления развития отечественных судовых и промышленных малоразмерных дизелей. // Двига-телестроение. 1980. - № 1.-С. 7-11.

29. Павлов Е.П. Исследование особенностей процесса смесеобразования в малоразмерном высокооборотном дизеле с камерой ЦНИДИ в поршне: дис. канд. техн. наук. JL: ЛКИ, 1975.

30. Ваншейдт В.А. Судовые двигатели внутреннего сгорания. — JL: Судостроение, 1977. 390 с.

31. Улучшение пусковых качеств шлюпочного * дизеля 4ЧСП 8,5/11: отчет (заключ.): № ГР 73065344. 1974. - 90 с.

32. Петровский, Н.В. Специальные вопросы, теории судовых дизелей. JL: Судпромгиз, 1960.

33. Иванов Л.Н., Недвига Г.С., Пашенцев C.B. Цикловые температурные колебания в стенках камеры сгорания судового дизеля // Энергомашиностроение. 1975. - № 5. - С. 18 - 20.

34. Knaack Klaus. Zur Berechnung der Warmenbertengung in heibgekuheten Shciffs Dieselmotoren: MTZ. - 1974.- № 5-. - P. 35.

35. Устинов A.H. О расчете теплонапряженности поршней ДВС. // Энергомашиностроение. — 1974. № 9. - С. 14-16.

36. Лыков A.B. Теория теплопроводности. М.: Изд-во технико-теоретической литературы, 1952.-391 с.

37. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. М.: Энергия^ 1973.-316 с.

38. Прядко В.А. и др. Расчет теплового состояния* деталей, ЦПГ ДВС на установившихся и переходных режимах методом конечных разностей: труды НЕСИ. - Вып. 83. - Николаев, 1974.

39. Svoboda Milan, Kern Göts. Finite-Element-Programme zur Berchnung der Temperaturverteilung und der thermischen Beanspruehund von Verbrennungsmotoren. MTZ. 1975. - № 2. - P. 39 - 42.

40. Дьяченко Н.К., Коллеров JI.K., Шатров H.H. Исследование трехмерного состояния цельного поршня дизеля типа ЧН 21/21 с использованием МКЭ // Энергомашиностроение. 1976. - № 9. - С. 18 - 22.

41. Дьяченко Н.Х. и др. Применение МКЭ для анализа напряженности деформируемого состояния поршня малооборотного дизеля // Известия вузов. Машиностроение. 1976. - № 11. - С. 52 - 55.

42. Мизернюк Г.Н., Иващенко H.A. Определение стационарных температурных полей в? деталях ДВС методом элемента // Известия вузов. Машиностроение. 1975. - № 8. - С. 46 - 49.

43. Ворошко П.П., Квитка А.Л., Заслоцкая JI.A. Численное решение плоских, задач теплопроводности для области сложной формы // Проблемы прочности. 1974. - № 6. - С. 34 - 38.

44. Лаханин В.В. и др. Моделирование процессов в судовых поршневых двигателях и машинах. Л.: Судостроение, 1967. — 271 с.

45. Стефановский Б.С. и др. Испытания двигателей внутреннего сгорания -М.: Машиностроение, 1972. 366 с.

46. Страдомский М.В., Максимов Е.А., Яворская Т.П. Исследование конвективного теплообмена в цилиндре ДВС // Теплофизика и теплотехника. Республ. межвед. сборник. Киев, 1974. - С. 52 - 57.

47. Теория двигателей внутреннего сгорания. Под ред. Н.Х. Дьяченко. Л.: Машиностроение, 1974. - 552 с.

48. Козлова Л.А. Электромоделирование температурных полей в деталях судовых энергетических установок. Л.: Судостроение, 1964. - 170 с.

49. Давыдов Г.А., Овсянников-MiK. Температурные напряжения в деталях судовых дизелей. Л.: Судостроение, 1969. -240.с.

50. Петриченко P.M., Петриченко М.Р. Конвективный теплообмен в поршневых машинах. Л.: Машиностроение, 1979. - 195 с.

51. Овсянников М.К., Лапшин В.И. О современном состоянии и перспективах развития исследований тепловой напряженности ДВС // Двига-телестроение. 1979. — № 1. — С. 13-15.525556,57,58,59,60,61,62.

52. Ховах М.С., Поляков Ю.А., Родионов В.А. О методике исследования теплоотдачи в ДВС с помощью пленочных термометров сопротивления. // Известия вузов. Машиностроение. 1971. - № 5.

53. Геращенко O.A., Федоров В".Г. Тепловые и температурные измерения.

54. Киев: Наукова думка, 1965. 263 с.

55. Розенблит Г.Б., Горелик Я.И. Экспериментальное определение нестационарного теплового потока в стенках камеры сгорания дизелей. // Энергомашиностроение. 1970. - № 6. - С. 31 — 33.

56. Пикус В.И. Температурное поле поршней двигателей ЯМЗ: в сб.: Двигатели внутреннего сгорания. Ярославль, 1973.

57. Волчок Л.Я. Методы измерений в двигателях внутреннего сгорания. — М.-Л.: Машгиз, 1955. 268 с.

58. Орлин A.C. и др. Опыт применения бесконтактного измерения температур поршня быстроходного ДВС. // Известия вузов. Машиностроение. -1971.-№ 12.

59. Орлин A.C. и др. О выборе параметров тензорезисторов при бесконтактном измерении температур поршней ДВС // Известия вузов. Машиностроение. 1973. - № 6.

60. Катыс Г.П. Методы и приборы измерения- параметров нестационарных тепловых процессов. М.: Машгиз, 1959. - 193' с.

61. Никитин М.Д., Вальтер И.Г. Определение температурных полей клапанов дизелей методом релаксации твердости металла,. — Энергомашиностроение. 1968. - № 12.

62. Иванченко H.H., Семенов Б.Н., Соколов B.C. Рабочий процесс дизелей с камерой сгорания в поршне. Л.: Машиностроение, 1972. - 116 с. Ваншейдт В.А. Конструирование и расчеты прочности судовых дизелей.64