2014-02-24
677
Одним из наиболее ответственных в двигателе моментов является процесс теплопередачи от поршня к кольцу. Очевидно, что среда, заполняющая зазор - масло (за счет явления смачиваемости). В данном случае можно рекомендовать к применению формулу, полученную В.М. Поповым:
. (1)
Здесь: P - текущее давление в контакте:
, (2)
где: D - диаметр цилиндра, b - ширина кольца, P - нагрузка на кольцо.
. (3)
|
В формуле (3):
D Pi = Pi - Pi +1 - перепад давления на кольце;
m - коэффициент динамической вязкости;
m к - масса поршневого кольца.
E - приведенный модуль Юнга:
. (4)
B - коэффициент, есть функция суммарной высоты микронеровностей (h 1+ h 2) и падает с ее увеличением.
|
Nuк - контактное число Нуссельта:
. (5)
Здесь: aкт - искомый коэффициент теплоотдачи; (1 - m) - опытный коэффициент, отражающий наличие пустот в контакте; d - опытный коэффициент, характеризующий влияние максимальных высот выступов в паре; lc - коэффициент теплопроводности среды, заполняющий пространство между контактирующими парами.
Nuм - число Нуссельта материала:
, (6)
где: lпр - приведенная теплопроводность материала:
. (7)
Поскольку нагрузка на кольцо есть функция угла поворота коленчатого вала, то и контактный коэффициент теплоотдачи также будет его функцией. Для получения осредненных за цикл ГУ теплообмена aкт необходимо осреднить:
. (8)
Для задания ГУ теплообмена для кольцевой канавки поршня используем величину 
, поскольку кольцо попеременно прижато к верхней или к нижней поверхности канавки. В качестве пограничной температуры обычно используют т.н. температуру кольца, которую принимают постоянной. Как показывают подробные расчеты, изменение температуры по телу кольца не превышает 5…10 К (по Г.Б. Розенблиту) и в пределах цикла практически не меняется. Обычно, для режимов внешней скоростной характеристики, принимают:
T к = T ср канавки - (10…20) К, (9)
где: T ср канавки - осредненная по поверхности (и времени) температура кольцевой канавки.
