2 / 9
82
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. «Машиностроение». 2016. № 3
substrate was used for the heat insulation of the combustion chamber. The layer was
applied to the valve, piston and the cylinder head surface. The heat insulation layer
possesses a sufficient adhesion to the parts, consequently, no peeling or flaws occur.
Findings of the research show the possibility of reducing the heat removal in the cool-
ant and engine lubricating oil with a slight increase in fuel consumption. For this pur-
pose, it is necessary to replace the film method of mixing with the volume method, as
well as to optimize the design and tuning parameters of the diesel engine.
Keywords:
diesel, heat insulation, combustion chamber, cooling system, zirconium di-
oxide, heat transfer.
При создании современных транспортных средств специального
назначения существенное внимание уделяется компоновке двигателя в
ограниченном объеме моторно-трансмиссионного отделения, особенно
компоновке системы охлаждения: от более мощных двигателей требу-
ется отвести большее количество теплоты, в то же время габаритные
размеры системы охлаждения надо оставить в тех же диапазонах.
В связи с этим возникает необходимость снижения отвода теплоты в
охлаждающую жидкость. Этот вопрос становится все более актуаль-
ным из-за увеличения мощности двигателей, а также из-за замены в
некоторых машинах газотурбинных вспомогательных силовых устано-
вок на дизельные (что делается для снижения расхода топлива и
уменьшения теплового следа).
В качестве способа снижения отвода теплоты в систему охлажде-
ния предлагается частичная теплоизоляция камеры сгорания (т. е. дви-
гатель с уменьшенным отводом теплоты). Работы по созданию адиа-
батного двигателя проводятся как за рубежом, так и в России [1–9].
Несмотря на то что попытки создать полностью адиабатный двигатель
не увенчались успехом, частичная теплоизоляция может помочь пере-
распределить потоки теплоты в двигателе тем самым увеличить распо-
лагаемую энергию отработавших газов и уменьшить отвод теплоты в
охлаждающую жидкость. Кроме того, частичная теплоизоляция каме-
ры сгорания может снизить негативное влияние нагара, тепловые
нагрузки на детали камеры сгорания, выбросы углеводородов.
Для модернизации был выбран двигатель Д246.9 (4ЧН 11,0/12,5)
Минского моторного завода. Этот двигатель отличается низкой ценой,
простотой обслуживания и высокой надежностью. Параметры двигате-
ля следующие: четырехтактный со свободным газотурбинным надду-
вом и охлаждением наддувочного воздуха, номинальная мощность
80 кВт при 1800 мин
–1
, степень сжатия 17, удельный эффективный
расход топлива на режиме номинальной мощности 210 г/(кВт · ч); топ-
ливная система распределительного типа (рядный четырехсекционный
топливный насос высокого давления и закрытые форсунки); камера
сгорания типа ЦНИДИ.
Для частичной теплоизоляции камеры сгорания на огневые поверх-
ности головки цилиндра, поршня и клапанов методом плазменного
напыления был нанесен слой диоксида циркония (
= 1,6 Вт/(м · K)) со