Удосконалення емпіричної моделі граничних умов теплообміну поршня швидкохідного дизеля

Abstract

Рівень притаманної поршням температури є фактором, який у значній мірі впливає на їх надійність. Тому в дослідницькій діяльності та під час проєктування існує потреба в моделюванні температурного стану поршня з достатньою точністю і мінімальними затратами ресурсів і часу. Розглянуто принципові підходи до визначення граничних умов задачі теплопровідності поршня на основі критерійних рівнянь, математичних моделей високого рівня і емпіричних моделей. Через простоту і зручність використання на практиці розповсюдження набули останні, їх придатність до використання обмежується певною сукупністю режимів роботи одного чи близьких за конструкцією двигунів. Для добре дослідженого дизеля 4ЧН12/14 на базі даних чотирьох серій експериментальних випробувань в роботі здійснено удосконалення існуючих емпіричних моделей граничних умов, придатних для ідентифікації температурного стану поршня лише в межах окремих серій. Виконано обробку сукупності даних щодо виміряних температур в контрольних зонах поршня і знайдено лінійні апроксимуючі функції, що задовільно описують вплив потужності дизеля на зазначені температури. The level of temperature of ICE pistons is a factor that greatly affects their reliability. Therefore, the need to simulate the temperature state of pistons with sufficient accuracy and minimal allocation of resources and time exists in research and during design. Primary approaches for determining the boundary conditions of the problem of thermal conduction of the piston on the basis of criterion equations, high-level mathematical models, and empirical models are considered. The latter ones have become widespread by virtue of simplicity and ease of use in practice; their usability is limited to a certain set of operating modes of one engine or a few ones of a similar design. On the basis of data from four series of experimental tests for a well-studied diesel engine 4ChN12/14 the existing empirical models of boundary conditions, suitable for identifying the temperature state of the piston only within the respective separate series separately, are refined in the paper. Processing of the data set on the measured temperatures in the control zones of the piston was performed, and linear function approximations were found that satisfactorily describe the effect of diesel power on the specified temperatures.