Исследование повышения эффективности охлаждения двухтактных двигателей c использованием телеметрической системы измерения температуры поршня
DOI:
https://doi.org/10.22213/2410-9304-2020-1-15-19Ключевые слова:
двигатель внутреннего сгорания, воздушное охлаждение, телеметрическая система измерения, тепловое состояние поршняАннотация
В работе предложен метод повышения эффективности охлаждения двигателей с воздушным охлаждением с использованием интенсификации теплообмена на охлаждающих поверхностях цилиндров с применением турбулизаторов. Турбулизаторы выполнены в виде круглых выступов на поверхности ребер рубашки охлаждения цилиндров перпендикулярно потоку охлаждающего воздуха. Возникаемые за этими выступами вихревые зоны служат источником дополнительной турбулизации и способствуют интенсификации теплообмена. Исследование влияния турбулизаторов на повышение эффективности охлаждения основано на использовании метода термометрирования поршня с помощью телеметрической системы измерений с оптическим каналом связи. В данном эксперименте производится непосредственное термометрирование поршня и при этом исключаются дополнительные погрешности, связанные с искажением теплообмена на охлаждающих поверхностях цилиндра двигателя, возникающие при непосредственном измерении температур ребер цилиндра двигателя в различных точках. Сравнительные испытания серийного и опытного двигателя с рубашкой охлаждения с турбулизаторами показали снижение температуры от 3 до 8 градусов в различных точках поршня, что снижает общий уровень его теплонапряженного состояния, позволяет отказаться от трудоемкого процесса алитирования и снижает себестоимость двигателя. Применение эффективности охлаждения двигателей на основе интенсификации теплообмена с использованием турбулизаторов может быть использовано для повышения надежности работы двигателей мотоциклов и современных беспилотных летательных аппаратов с воздушным охлаждением, что дополнительно может снизить уровень шума этих аппаратов.Библиографические ссылки
Ройзен Л. И., Дулькин И. Н. Тепловой расчет оребренных поверхностей. М. : Энергия, 1977. 256 с.
Кавтарадзе Р. З. Локальный теплообмен в поршневых двигателях. М. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2016. 515 с.
Сяктерев В. Н., Корепанов Е. В. Расчетно-экспериментальное исследование эффективности оребрения двигателя «ИЖ-Юпитер» // Известия вузов. Машиностроение. 1990. № 6. С. 48–50.
Ключников Г. М., Изметинский Н. Л., Сяктерев В. Н. Применение алитирования при изготовлении цилиндров мотоциклетных двигателей // Экспресс-информация: Мотовелопромышленность. 1980. № 6. С.14–16.
Галущак И. В. Теплоотдача поперечно-обтекаемых шахматных пучков труб с просечным спирально-ленточным оребрением // Энергоснабжение. Энергетика. Энергоаудит. 2014. № 1 (119). С. 27–29.
Овсянник А. В. Расчет оребренных поверхностей теплообмена при кипении на них жидкостей // Вестник ГГТУ им. П.О. Сухого. 2012. № 4. С. 47–51.
FaJiang H., WeiWu C., Ping Y. Experimental Investigation of Heat Transfer and Flowing Resistance for Air Flow Cross over Spiral Finned Tube Heat Exxhanger. Energy Procedia 17. 2012, pp. 741-749.
Kocurek R., Adamiec J. Manufacturing technologies of finned tubes // Advances in materials science. Vol. 13. No. 3 (37), September 2013, pp. 26-36.
Куликов В. А., Сяктерев В. Н., Сяктерева В. В. Исследование влияния методических погрешностей на точность измерения температуры подвижных деталей двигателей с использованием телеметрических систем измерения // Вестник Ижевского государственного технического университета имени М.Т. Калашникова. 2014. № 4 (64). С. 118–121.
Там же.
Костин А. К., Ларионов В. В., Михайлов Л. И. Теплонапряженность двигателей внутреннего сгорания. Л. : Машиностроение. Ленинградское отделение, 1979. 223 с.
Закомолдин И. И. Методологические основы проектирования систем воздушного охлаждения поршневых двигателей внутреннего сгорания : дис. … д-ра техн. наук. Барнаул, 2010. 414 с.
