могут превышать допустимые пределы. Это подтверждает необходи-
мость тепловой (термической) защиты поршня базовой конструкции
в целях повышения долговечности и надежности двигателя.
4. Применение теплоизолятора приводит к снижению температуры
на поверхности юбки поршня, в том числе в сечении, перпендикуляр-
ном к оси поршневого пальца, которое в результате воздействия бо-
ковой силы подвергается усиленному трению и изнашивается. Умень-
шение температуры в этой части поверхности юбки имеет существен-
ное практическое значение, так как позволяет уменьшить тепловой
зазор между поршнем и гильзой цилиндра и улучшить условия рабо-
ты поршневой группы на режимах частичной нагрузки. Это особенно
важно для быстроходных дизелей, длительное время работающих на
этих режимах. В области бобышек поршня изменение температуры
юбки при установке керамической накладки на поршень менее чув-
ствительно, так как сами бобышки теплоотводящие.
5. Численные эксперименты по исследованию трехмерных тем-
пературных полей базового и опытных поршней подтверждают, что
наличие керамической накладки на поршень приводит к увеличению
максимальной температуры поверхности в центральной части каме-
ры сгорания на 245
◦
С (от 414 до 659
◦
C). Такой рост температуры на
тепловоспринимающей поверхности поршня в случае керамической
накладки объясняется низкой теплопроводностью нитрида кремния
по сравнению с алюминиевым сплавом.
6. Установка разработанного варианта чугунного цилиндрического
кольца как соединительного звена между керамической накладкой и
корпуса поршня из алюминиевого сплава на теплонапряженное состо-
яние составного поршня оказывает незначительное влияние.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. M a y U., K a u f m a n n H., M a y R. J. Hochleistungskeramik unter zyklischer
Beanspruchung // Konstruktion 58 (2006) 11/12, IW10-11.
2. M a y U., S t r o m b e r g e r F., K o h l J., S c h u b e r t J., B e r r o t h K.,
K a i l e r A. Technology potential of ceramic piston pins // MTZ. – 2008. – No. 5.
– P. 46–51.
3. К а в т а р а д з е Р. З. Локальный теплообмен в поршневых двигателях. – М.:
Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007. – 472 с.
4. Р а с ч е т радиационно-конвективного теплообмена в камере сгорания дизеля /
Р.З. Кавтарадзе, А.И. Гайворонский, В.А. Федоров и др. // Теплофизика высоких
температур. – 2007. – Т. 45. № 5. – С. 741–748.
5. T a t s c h l R., S c h n e i d e r J., B a s a r a B., B r o h m e r A., M e h r i n g A.,
H a n j a l i c K.
Fortschritte in der 3D-CFD Berechnung des gas- und
wassersseitigen W¨arme¨ubergangs in Motoren // 10. Tagung “Der Arbeitprozess des
Verbrennungsmotors”. Graz, Austria, 22-23 September. 2005. – 17 s.
6. Б а с о в К. А. ANSYS в примерах и задачах. – М.: Изд-во Компьютер пресс,
2002. – 224 с.
26 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2009. № 3
