Тепловой режим деталей в двигателях

ГЛАВА ХЫИ. ТЕПЛОВОЙ РЕЖИМ ДЕТАЛЕЙ В ДВИГАТЕЛЯХ 192. Общие положения [c.268]

Тепловой режим деталей зависит от величины литровой мощности, повышать которую можно как за счет увеличения числа оборотов вала, так и циклового расхода топлива. Указанные способы форсирования двигателя основаны на увеличении часовых расходов топлива, а следовательно, и тепла, выделяющегося в цилиндрах и передаваемого в стенки. Закономерность изменения теплоотдачи от газов и теплового режима деталей для каждого способа форсирования различны. С точки зрения минимального изменения теплового режима деталей форсировать двигатель желательно за счет скоростного режима. Однако это не всегда возможно и поэтому прибегают к увеличению цикловых расходов топлива. [c.274]

В большинстве случаев высокий тепловой режим деталей ограничивает возможность увеличения литровой мощности п в первую очередь это относится к поршню, по тепловому состоянию которого устанавливают предел форсирования двигателя. Форсирование современных автомобильных и тракторных двигателей невозможно без совершенствования охлаждения и конструкции деталей, применения термостойких материалов и более качественных моторных масел. [c.274]

В современной технике Т.у. приобретает особое значение для материалов, применяемых при изготовлении деталей газотурбинных двигателей, в атомной энергетике, химич. машиностроении и др. отраслях, где для рабочего цикла характерен переменный тепловой режим при высоком уровне темп-ры. На рис. 1 показано типичное для работы в условиях Т.у. распределение темп-ры при нагреве и охлаждении лопаток рабочего колеса газовой турбины и приведены соответствующие изотермы. На рис. 2 приводятся фото- [c.313]

Эксплуатация машин в летних условиях имеет особенности. С наступлением весны существенно усложняются дорожные условия, а грязь, попадающая в узлы и агрегаты силовой передачи и ходовой части, усиливает их износ и особенно сальниковых уплотнений. В летних условиях на эксплуатацию машин оказывают влияние запыленность и высокая температура воздуха. Следует помнить, что запыленность воздуха, поступающего в цилиндры и картер двигателя, повышает износ деталей поршневой группы. При загрязнении воздухоочистителя в значительной мере увеличивается удельный расход топлива и уменьшается развиваемая двигателем мощность. Поэтому в летних условиях воздухоочиститель следует обслуживать чаще. Эксплуатация автомобилей в летних условиях характеризуется ухудшением условий охлаждения двигателя, повышенным загрязнением агрегатов и износом шин. При эксплуатации машин в жаркое время следует обращать большое внимание на тепловой режим двигателя и чаще контролировать уровень [c.287]

Тепловые режимы оцениваются по указателям температуры (электротермометрам). Термоэлектрические термометры, где датчиками служат термопары, измеряют температуру газов за турбиной. Электротермометры сопротивления измеряют температуру выходящего из двигателя масла. По температуре газов за турбиной судят о процессе сгорания топлива и о состоянии деталей газовоздушного тракта. Нормальная температура газов указывает, что тепловой режим соответствует расчетному. Повышение температуры масла сигнализирует о недостатке его в системе или о начале разрушения трущихся пар двигателя. Резкое ее возрастание указывает на разрушение подшипника ротора или на прогар газового тракта и попадание горячих газов в масло и на смазываемые детали. [c.90]

При сгораний рабочей смеси, в цилиндрах двигателя возникает температура до 2500° С. Это вызывает сильный нагрев деталей и их расширение (или удлинение), от чего может происходить интенсивный износ, изменение зазоров и заедание сопряженных деталей. Для предупреждения этого в двигателе поддерживается определенный тепловой режим при помощи системы охлаждения. [c.34]

Неисправности системы охлаждения нарушают тепловой режи.м двигателя, в результате чего ухудшаются условия смесеобразования и смазки поверхностей трения деталей двигателей. Это, помимо повышения расходов горючего и смазки, приводит к резкому повышению износов двигателя. [c.59]

Фактические смолы и непредельные углеводороды в дизельных топливах являются причиной отложений и нагара в камерах сгорания, на клапанах, форсунках и других деталях двигателя. Они нарушают нормальный тепловой режим двигателя, ухудшают его экономичность и снижают мощность. [c.17]

Правильный тепловой режим двигателя, определяющий расход топлива и износ деталей, в большой мере зависит от состояния системы охлаждения. Для обеспечения нормальной циркуляции охлаждающей жидкости при подготовке к зимней эксплуатации нужно промыть систему охлаждения двигателя и в случае необходимости удалить накипь, отложившуюся на стенках радиатора и воздушной рубашки. После чего нужно проверить герметичность системы и устранить обнаруженные течи. [c.433]

Климат оказывает влияние на состояние покрытия дороги и содержание пыли в воздухе, на свойства эксплуатационных материалов, тепловой режим двигателя и других агрегатов автомобиля. Наблюдается интенсивное изнашивание деталей при пуске холодного двигателя, обусловленное недостаточным поступлением масла к трущимся поверхностям и смывом масла со стенок цилиндров неиспарившимся топливом. Значительные износы деталей двигателя имеют место также при низких температурах воды в системе охлаждения и масла в картере двигателя. [c.228]

Тепловой режим двигателя. При работе двигателя темпер.атура его деталей должна находиться в определенных пределах. Чрезмерный нагрев может привести к выгоранию металла (прогоранию днищ поршней, обгоранию клапанов и т. п.), большому тепловому расширению и заеданию отдельных деталей, разложению и сгоранию масла, ухудшению наполнения цилиндров горючей смесью. [c.21]

В изучаемых двигателях применяется жидкостная система охлаждения закрытого типа с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости. Закрытой система называется потому, что она разобщается с атмосферой специальными клапанами, имеющимися в пробке радиатора. При такой системе вода закипает при температуре несколько выше 100° С, так как давление там будет немного больше атмосферного, и благодаря этому создается более благоприятный режим для работы двигателя. Температура охлаждающей жидкости в работающем двигателе должна быть в пределах 80—95° С. При таком тепловом режиме двигатель развивает максимальную мощность, расходует наименьшее количество топлива и- при работе обеспечивается наименьший износ трущихся деталей. [c.40]

Интенсивное охлаждение деталей также отрицательно сказывается на экономичности работы двигателя и износе его деталей. В этом случае водяные пары могут конденсироваться. Часть конденсата стекает со стенок цилиндра и попадает в масло, образуя с металлическими частицами соли органических кислот (мыла). Последние плохо растворяются в масле и при повышенной температуре выпадают в осадок, загрязняя масло и нарушая работу смазочной системы. В свою очередь, это приводит к снижению мощности двигателя и увеличению удельного расхода топлива. Пониженный тепловой режим двигателя вызывает неполное сгорание тяжелых фракций топлива и масла и повышенное нагарообразование на деталях кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов (в камерах сгорания, на поршнях, клапанах и др.). Возможно коксование поршневых колец в канавках поршня, зависание клапанов из-за смолистых отложений. Так, при температуре охлаждающей жидкости и двигателя 65...70 °С в результате ухудшения процесса сгорания расход топлива увеличивается на 5... 10%, при более низком тепловом режиме перерасход достигает уже 30...40 %. [c.116]

Система охлаждения предназначена для отвода от деталей двигателя лишнего тепла и передачи его окружающему воздуху, благодаря чему создается определенный температурный режим, при котором двигатель не перегревается и не переохлаждается. Система охлаждения поглощает 25— 35 1 тепла, выделяющегося во время сгорания топлива. Температура охлаждающей жидкости, находящейся в рубашке блока цилиндров, должна быть в пределах 80—95 С. Этот температурный режим является наивыгоднейшим, обеспечивающим нормальную работу двигателя, и он не должен изменяться в зависимости от температуры окружающего воздуха и нагрузки двигателя. Постоянство теплового режима является важнейшим фактором экономичной и надежной работы двигателя. [c.67]

Система охлаждения поддерживает необходимый тепловой режим двигателя. При работе двигателя выделяется большое количество тепловой энергии. Примерно 30% этой энергии превращается в механическую энергию, остальная часть энергии тратится на нагрев деталей двигателя, поэтому в двигателях предусматривают систему охлаждения. Цилиндр и его головка имеют двойные стенки, образующие охлаждающую рубашку, в которой циркулирует жидкость, подаваемая гидронасосом. [c.209]

На мелких моторных судах используются карбюраторные двигатели, имеющие, как известно, понижающиеся характеристики по мере увеличения числа оборотов (см. фиг. 70 и 71), Эти двигатели, как правило, работают непосредственно на гребной винт, в связи с чем сопротивление имеет вид резко возрастающей характеристики (см. фиг. 53). Сопоставление этих характеристик указывает на хоро- шую устойчивость работы двигателей. Кроме того, при значительном открытии дроссельной заслонки (например, при 0,6 фиг. 71) число оборотов может превысить номинальный режим, если произойдет внезапный сброс нагрузки (оголение гребного винта). При этом мощность неуклонно понижается и достигает режима холостого хода при числе оборотов, превышающем номинальный режим в 1,3— 1,5 раза. Соответственно увеличиваются инерционные силы в подвижных деталях двигателя, не достигая, однако, критической величины, опасной для прочности деталей. Увеличение числа оборотов в карбюраторных двигателях выше номинального не вызывает значительного ухудшения теплового процесса. Учитывая сказанное, можно сделать вывод о том, что при работе карбюраторного двигателя непосредственно на гребной винт установка автоматического регулятора не обязательна. [c.95]

Режим 2—3—4 прогрева двигателя. Прогрев двигателя предназначен для подготовки двигателя к работе на повышенных режимах и для предупреждения теплового удара. Этот очень важный режим, сокращать по времени не рекомендуется. В процессе прогрева происходит постепенное выравнивание температуры деталей двигателя, уменьшаются тепловые напряжения в узлах и деталях, а в сочленениях деталей устанавливаются рабочие зазоры и натяги. Система смазки и автоматики двигателя после прогрева приходит в полное рабочее состояние. [c.80]

Соединения цилиндр (гильза цилиндра)—поршневое кольцо— поршень работают в своеобразных условиях. Износ деталей этих соединений зависит от ряда факторов, главнейшими из которых являются материал и размеры деталей величина зазора между цилиндром и поршнем, между поршневым кольцом и кольцевой канавкой поршня, между стыками поршневых колец ширина, толщина и радиальное давление колец конструктивные особенности цилиндров, головок цилиндров и системы охлаждения искажения формы трущихся частей, возникающие в процессе монтажа и теплового режима двигателя точность обработки и шероховатость трущихся поверхностей деталей вязкость, состав, чистота и стабильность смазки состав, температура вспышки горючей смеси и степень загрязнения горючего, особенно сернистыми соединениями чистота всасываемого в цилиндр воздуха режим работы двигателя (частота вращения коленчатого вала, нагрузка) температурный режим двигателя и др. [c.125]

На тепловой режим деталей влияет и тактность двигателя. В двухтактных двигателях, как карбюраторных, так и дизелях, сжигается больше топлива в единицу времени и тепло подводится от газов во время каждого оборота валя в то же время в четырехтактных подвод тепла чередуется с охлаждением деталей топли-во-воздушной смесью или воздухом, поэтому тепловой режим деталей в двухтактных двигателях выше, чем в четырехтактных. [c.275]

Сочетание мощных нестационарных тепловых потоков и больших циклических механических нагрузок характерно для конструктивных элементов газовых турбин [10, 75, 100]. Это в первую очередь относится к деталям проточной части авиационного газотурбинного двигателя (ту рбинные диски, паровые трубы, рабочие и сопловые лопатки турбинной части, элементы форсажной камеры и др.), в котором рабочий тепловой режим по сравнению с агрегатами тепловой энергетики реализуется за сравнительно короткое время (1...2 ч). В связи с этим цикличность процесса термомеханической нагруженности таких элементов становится более существенной. В формировании предельного состояния материала относительная доля повреждений от термоциклических воздействий становится заметной в общем числе повреждений, вызванных другими видами усилий [28, 29, 60]. [c.15]

Отношение эффективной мощности к. индикаторной называется механическим коэффициентом полезного действия двигателя. Для современных двигателей он равен 0,85— 0,90. Э( )фективная мощность двигателя повышается е увеличением степени сжатия, коэффициента налолиения цилиндров, объема цилиндров, числа оборотов коленчатого вала. На величину эффективной мощности влияет работа системы питания и зажигания, а также тепловой режим двигателя. При работе двигателя на холостом ходу эффективная мощность равна О, так как вся индикаторная мощность затрачивается нз механическое трение и работу вспомогательных механизмов. С увеличением числа оборотов коленчатого вала эффективная мощность увеличивается, так как улучшается наполняемость цилиндров, увеличивается среднее индикаторное давление. Но это продолжается до определенного нредела. При дальнейшем увеличении оборотов коленчатого вала двигателя давление в цилиндре падает из-за ухудшения наполнения цилиндров горючей смесью и резкого увеличения трения между деталями двигателя. [c.7]

Смазка двигателя. В.процессе эксплуатации масло загрязняется продуктами износа деталей двигателя, а также абразивами, попадающими из воздуха в камеры сгорания, картер и систему питания. В работающем двигателе нагретое и распыленное масло интенсивно окисляется за счет кислорода воздуха и паров воды. При этом в масле скапливаются продукты, окисления, часть из которых откладывается на деталях двигателя, засмоляя поршни, кольца, изменяя режим вентиляции картера и тепловой режим работающего двигателя. Отложения снижают пропускную способность Каналов и трубопроводов масляной системы и засоряют фильтры. В результате масло с ухудшившимися свойствами в меньшем количестве поступает к рабочим поверхностям деталей двигателя, не обеспечивая должной смазки и отвода тепла. [c.210]

При смазке стенок рабочих цилиндров смазочные масла соприкасаются с поршнями и поршневыми кольцами, имеющими высокую температуру. Под действием высоких температур этих деталей часть смазочного мас-ла сгорает, закоксовывая детали поршневой группы, в частности поршневые кольца. В результате сгорания масла в цилиндре образуется нагар, который накапливается на стенках поршня и ухудшает отвод тепла от него. Закоксование поршневых колец и образование нагара на поверхностях поршня ухудшают тепловой режим двигателя, способствуют падению мощности, чрезмерному повышению температуры в цилиндре и могут быть причиной задира поршня, а следовательно, серьезных повреждений двигателя. [c.206]

Развитие современной техники сопровождается интенсивным повышением тепловых нагрузок узлов и деталей конструкций. Значительные по величине тепловые потоки имеют место при работе высокофорсированных реактивных и газотурбинных двигателей, атомных реакторов, летательных аппаратов, паровых турбин и т. п. На тепловой режим узлов и деталей значительное влияние оказывает так называемое термическое сопротивление контакта, обусловленное несовершенством механического соединения контактируюш,их поверхностей. Этому вопросу в настоящее время посвяш,ено значительное количество работ. Однако, несмотря на обширный ма-териа.[1, ощущается недостаток в обобщении ряда вопросов теплообмена в контактной зоне. Так, в имеющейся литературе отсутствуют исчерпывающие данные [c.3]

Ни в коем случае нельзя допускать длительную работу двигателя при малой частоте вращения коленчатого вала без нагрузки. В этих условиях резко увеличивается неравномерность подачи топлива по цилиндрам, ухудшается его распыл, снижается тепловой режим двигателя и др. Все это приводит к закоксовьшанию форсунок и увеличению износа деталей двигателя. [c.49]

Положительные свойства воздушной системы охлаждения меньшие масса и габариты двигателя надежность в эксплуатации и несложное обслуживание простота конструкции двигателя упрощение эксплуатации двигателя в безводных районах устранение опасности замерзания охлан(дающей жидкости при низких температурах воздуха поддержание оптимального теплового режи.ма двигателя, работающего с полной нагрузкой при температуре окружающего воздуха до 40 °С быстрый прогрев двигателя (поэтому износ его деталей при пуске и е начальный период работы незначителен). [c.128]

Д1ри сгорании рабочей смеси в цилиндрах двигателя возникает температура до 2500° С. Это вызывает сильный нагрев деталей и может привести к заклиниванию поршней в цилиндре, обгоранию головок клапанов, выгоранию смазки, выплавлению подшипников и другим неисправностям. Для предупреждения этого в двигателе поддерживается определенный тепловой режим при помощи системы охлаждения, которая служит для отвода излишнего тепла от де-та й. При жидкостной системе охлаждения температура охлаж- жидкости должна поддерживаться в пределах 80—90° С на всех]даимах работающего двигателя. При воздушной системе охлаждения тепловой режим двигателя определяется температурой масла в системе смазкн-. [c.33]

Фактические смолы и непредельные углеводороды (олефеины) в топливе вызывают нагар и отложения на поверхности камеоы сгорания, ча клапанах, форсунках и др деталях Это ухудшает тепловой режим двигателя, снижает сто моиь ностные и экономические показатели [c.11]

Зависимости изменения показателей работы дизеля ЮДЮО от уменьшения эффективных сечений выпускных окон втулки цилиндра (рис. 127) получены в результате расчета математической модели рабочего процесса поршневой части двигателя совместно с агрегатами воздухоснабжения при частоте вращения коленчатого вала 850 об/мин и постоянной цикловой подаче топлива, соответствующей номинальной мощности. Эффективные сечения выпускных окон оцениваются произведением где tiB — коэффициент истечения и Рв — сечение окон. Сечения окон уменьшаются в эксплуатации при отложении на них нагара, из-за чего уменьшается эффективная мощность двигателя Ne, индикаторный iii и эффективный г е к. п. д. Индикаторный к. п. д. уменьшается из-за понижения коэффициента избытка воздуха для сгорания а при уменьшении расхода воздуха через двигатель. На изменение механического т]м к. п. д. оказывают влияние затраты мощности на приводной центробежный компрессор, которая прямо пропорциональна расходу воздуха. Отложение нагара на выпускных окнах сопровождается увеличением температур отработавших газов перед турбиной U и температур характерной точки поршня t . Уменьшение коэффициента избытка воздуха а и рост температур т и t указывают на заметное увеличение тепловой напряженности работы цилиндропоршневой группы и деталей проточной части турбины турбокомпрессора. Частота вращения ротора турбины Пт понижается, и при уменьшении эффективного сечения окон свыше 20% работа центробежного компрессора приближается к границе помпажа. Этот режим характеризуется малым расходом воздуха и достаточно высокими степенями повышения давления, что приводит к срыву воздушного потока в проточной части компрессора, колебаниям давлений воздуха в ресивере и неустойчивой работе двигателя. [c.215]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...