щественное различие теплофизических свойств и коэффициентов те-
плового расширения базовых материалов деталей камеры сгорания и
используемой керамики в условиях широких температурных диапазо-
нов работы дизеля, что приводит к непропорциональному цикличе-
скому изменению линейных размеров деталей. Это, в свою очередь,
способствует разрушению составных деталей (возникновению уста-
лостных трещин) и в целом снижению надежности дизеля. Кроме то-
го, повышенные температуры поверхности деталей камеры сгорания
в сочетании с повышенной шероховатостью, а иногда и при нали-
чии открытопористой структуры на керамической поверхности может
привести к образованию пятен нагара, что, в свою очередь, может
увеличить несимметричность температурных полей деталей камеры
сгорания, несмотря на наличие теплоизоляторов, и привести к увели-
чению концентрации оксидов азота в отработавших газах.
5. Эффективные и экологические характеристики как базового, так
и теплоизолированного дизелей можно улучшить путем подбора опти-
мальных конструктивных (диаметр и число сопловых отверстий), ре-
жимных (давление впрыскивания и интенсивность закрутки потока) и
регулируемых (УОВТ) параметров. Следует подчеркнуть, что не обо-
снованный и случайный подбор этих параметров в случае теплоизо-
лированного двигателя может привести к сильному ухудшению по-
казателей. Определены значения указанных параметров, приводящие
к снижению удельного расхода топлива теплоизолированного дизеля.
Анализ интегральных характеристик тепловыделения показывает, что
частичная теплоизоляция камеры сгорания приводит к существенно-
му улучшению процесса сгорания. Например, в диапазоне частоты
вращения
n
= (1000
. . .
2800)
мин
−
1
, когда двигатель работает на зна-
чительно обедненных смесях, наличие теплоизолирующей вставки на
гильзе цилиндра может привести к повышению примерно на 20–45
◦
С
результирующей температуры газа, и к снижению удельного расхода
топлива. При этом повышение температуры поверхности, соответству-
ющее такому изменению температуры газа, практически не влияет на
значение коэффициента избытка воздуха. Следует подчеркнуть, что
при этом повышается концентрация оксидов азота в продуктах сгора-
ния двигателя, т.е. теплоизоляция камеры сгорания не снимает про-
блему “конфликтного отношения” между удельным расходом топлива
и выбросами оксидов азота.
6. Прямое конвертирование базового дизеля в дизель с уменьшен-
ным отводом теплоты от рабочего тела может привести к ухудшению
процессов смесеобразования и сгорания, нарушению привычного для
базового двигателя теплового баланса и повышению удельного расхо-
да топлива. Однако реализация комплекса мероприятий, предложен-
ных в настоящей работе, позволяет получить вполне приемлемое соот-
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2011. № 4 99
