искровым зажиганием при учете нестационарныхпроцессов перено-
са количества движения, энергии, массы, концентрации, а также тур-
булентного сгорания и получение локальныхтепловыхнагрузок на
поверхностях КС, в частности на огневом днище поршня.
Краткая характеристика двигателя и исследуемой конструк-
ции поршня.
Объектом исследования является четырехтактный двух-
цилиндровый авиационный двигатель с оппозитным расположением
цилиндров, с искровым зажиганием и воздушным охлаждением (го-
ловка цилиндров охлаждается маслом). В качестве топлива использу-
ется автомобильный бензин с октановым числом не менее Аи 92, ма-
сло — всесезонное, 100%-ное синтетическое. Основные технические
данные двигателя приведены ниже. Исследования проводились для
двухосновныхрежимов работы: взлетный режим (режим максималь-
но допустимой частоты вращения) и крейсерский режим. Конструкция
поршня (рис. 1) была разработана с учетом существующихтенденций
развития современныхавиационныхбензиновыхдвигателей с внеш-
ним смесеобразованием и принудительным зажиганием и имеет на
огневом днище вытеснитель прямоугольной формы с округлениями.
Краткая техническая характеристика авиационного двигателя
Диаметр цилиндра,
D
, мм . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
Ход поршня,
S
, мм . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
Степень сжатия (геометрическая),
ε
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11,3
Взлетная мощность,
N
e
, кВт
(при частоте вращения,
n
, мин
−
1
) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44,7 (6200)
Максимальная крейсерская мощность,
N
e
, кВт
(при частоте вращения,
n
, мин
−
1
) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41,7 (5800)
Частота вращения холостого хода,
n
, мин
−
1
. . . . . . . . . . . . . . . 1400
Поршень изготовлен из алюминиевого сплава с теплопроводно-
стью
λ
= 220
Вт/(м
·
K), плотностью
ρ
= 2700
кг/м
3
, удельной теплоем-
костью
c
= 930
Дж/(кг
·
K). Поршень имеет плоское огневое днище с
вытеснителем высотой 1,9 мм, а также четыре выточки (две под впуск-
ными и две под выпускными клапанами) (см. рис. 1). Максимальная
глубина выточек составляет 4 мм. Следует отметить, что при опреде-
лении термическихграничныхусловий наличие выточек обычно не
учитывается [1]. В некоторыхслучаяхихучитывают только в твер-
дотельной модели поршня, а при определении граничныхусловий их
поверхности условно принимаются как плоские, без выточек [1, 2].
В реальном рабочем цикле двигателя на поверхностях выточек, а
также у кромок вытеснителя (см. рис. 1) возникают локальные дви-
жения газа, генерированные неровностями и рельефом указанныхпо-
верхностей и влияющие на интенсивность локального теплообмена.
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2010. № 1 21
