теплонапряженного состояния изготовленных деталей с теплоизолиру-
ющими частями предусматривала проверку адекватности математиче-
ской модели на специально созданном стенде. Установка, представля-
ющая собой безмоторный тепловой стенд, обеспечивает физическое
моделирование теплового состояния поршней. Для термометрирова-
ния поршней применялись хромель-копелевые термопары из термо-
электродных проволок диаметром 0,3 мм. Для обеспечения надежного
контакта горячего спая термопары с телом поршня диаметр “шарика”
после сварки выдерживался в пределах 1,5
±
0,05 мм. При термометри-
ровании керамической вставки использовались хромель-алюмелевые
термопары. С этой целью в ней были просверлены каналы диаметром
3 мм, в которые с помощью керамических трубок и высокотемпера-
турного клея заделывались термопары. Расстояние от горячего спая
термопары до тепловоспринимающей поверхности поршня составля-
ло 1,9
±
0,1 мм. После установки термопар в теле они зачеканивались
пробками, изготовленными из поршневого сплава. Термопары были
расположены в характерных точках (в центральной и периферийной
частях поверхности огневого днища, в области верхнего компресси-
онного кольца) базовой и опытных конструкций поршней [13]. Отно-
сительная погрешность измерений температуры не превышала 2,6%.
Нестационарные (циклические) термические нагрузки позволили в
ряде случаев проследить за возникновением и развитием трещин в
керамической вставке поршня. В цельноалюминиевих конструкциях
трещин обнаружено не было. Результаты измерения поршней в стен-
довых условиях использовались в качестве граничных условий 1-го
рода для проведения расчетных исследований их теплонапряженного
состояния, и для верификации математической модели. Измерения ло-
кальных температур поршня или гильзы в процессе работы двигателя
не проводились.
Исследование образования оксидов азота в базовом и модифи-
цированном дизелях.
Для расчета концентрации оксидов азота в про-
дуктах сгорания используется расширенный термический механизм
Зельдовича, основанный на следующих трех реакциях:
O + N
2
k
1
V
,
k
1
R
NO + N
,
N + O
2
k
2
V
,
k
2
R
NO + O
,
N + OH
k
3
V
,
k
3
R
NO + H
,
(2)
где
k
i
— константа скорости
i
-й реакции; индексы
V
и
R
— пря-
мая и обратная реакция. Константы скорости реакции в зависи-
мости от температуры определяются на основе закона Аррениуса
K
= 10
−
3
AT
B
e
−
E
˜
RT
, где
А
, см
3
/(моль
∙
с);
Е
— энергия активации,
кДж/кмоль;
В
— безразмерная константа;
˜
R
= 8
,
134
кДж/(кмоль
∙
K)
— универсальная газовая постоянная. Коэффициенты
A
,
B
, а также
90 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2011. № 4
