Расчетно-экспериментальное исследование влияния теплоизоляции поршня и гильзы на образование оксидов азота в продуктах сгорания быстроходного дизеля - page 3

определенном положении осуществляются с помощью специального
устройства. В головке дизеля вертикально по оси цилиндра размещена
насос-форсунка, там же имеются гнезда для пневмоэлектрического и
пьезоэлектрического датчиков давления (для индицирования).
Уменьшение отвода теплоты от рабочего тела было достигнуто
путем установки керамических вставок на тепловоспринимающих по-
верхностях камеры сгорания (верхний пояс гильзы и огневое днище
поршня (рис. 1, см. 4-ю полосу обложки). В результате анализа работ
отечественных и зарубежных ученых и исследований, проведенных
для теплоизолирующих частей гильзы и поршня, в качестве наиболее
подходящего материала была определена керамика на основе нитри-
да кремния (Si
3
N
4
)
. Следует подчеркнуть, что методы исследования,
апробированные в настоящей работе на нитриде кремня, могут быть
успешно применены и в случае других перспективных для двигателе-
строения теплоизоляторов. Результаты, изложенные далее, также рас-
пространяются и на другие теплоизолирующие материалы, в том числе
и на металлические, близкие по своим теплофизическим свойствам к
нитриду кремня. Используемый в настоящей работе технологический
процесс изготовления теплоизолированных поршней и гильз изложен
в работе [7].
На основе анализа существующих методов крепления теплоизо-
лирующих деталей была разработана технология, согласно которой
накладка крепилась к юбке алюминиевого поршня механическим спо-
собом с помощью четырех болтов, чугунного кольца и пружинистых
шайб, а теплоизолирующая втулка устанавливалась плотно в верхнюю
расточенную часть гильзы. Изготовленные оригинальные конструкции
составного поршня и гильзы в дальнейшем испытывались на работаю-
щем в стендовых условиях двигателе. В качестве нагрузочного устрой-
ства для двигателя применена электрическая балансирная машина ти-
па Rapido (Германия) мощностью 80 кВт. На экспериментальном ди-
зеле предусмотрено варьирование таких параметров, как степень сжа-
тия, фазы газораспределения, интенсивность закрутки заряда и др.
Экспериментальная установка оснащена специально разработанным
автоматизированным измерительным комплексом с цифровой индика-
цией измеряемых параметров и выводом данных на принтер. Прак-
тически все измерения проводились не только на различных режимах
работы, но и на режиме прокрутки (без подачи топлива). Изменение
давления в цилиндре как базового дизеля, так и дизеля с теплоизо-
лированными вставками при неизменных углах опережения впрыска
топлива прежде всего зависит от цикловой подачи топлива. Характер
изменения давления в режиме прокрутки мало зависит от наличия те-
плоизоляции и от скоростного режима двигателя, и его максимальные
значения колеблются в узких пределах
p
0 max
= 30
,
0
. . .
31
,
7
бар. При
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2011. № 4 85
1,2 4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,...20
Powered by FlippingBook