Разработка методики расчета тепловых характеристик свечей зажигания карбюраторных двигателей

• Автор: Михайлов, Александр Федорович
• Шифр специальности: 05.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 175 c. : ил

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ОБЩИЕ ЗАЩДЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Краткий обзор и анализ работ по исследованию теплового состояния свечей зажигания

1.2. О теплообмене в цилиндре двигателя

1.3. В ы в о д ы

1.4. Цель и задачи исследования

2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОГО ПОЛЯ СВЕЧИ ЗАЖИГАНИЯ

2.1. Математическая модель процесса теплопередачи

в свече зажигания

2.2. Условия теплообмена в цилиндре двигателя

2.2.1. Скоростное поле газа на поверхности камеры сгорания

2.2.2. Распределение коэффициента теплоотдачи на поверхности камеры сгорания

2.2.3. Влияние рабочего процесса на коэффициент теплоотдачи
2.2.4. Алгоритм расчета коэффициента теплоотдачи
на поверхности камеры сгорания
2.3. Численный пример расчета коэффициента теплоотдачи на поверхности камеры сгорания
2.4. Основные результаты теоретического исследования
3. РАСЧЕТНОЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОВОГО СОСТОЯНИЯ СВЕЧИ ЗАЖГАНИЯ
3.1. Термометрирование свечи зажигания
3.1.1. Объект испытаний и экспериментальная установка
3.1.2. Программа и методика испытаний
- 3 -

3.1.3. Аппаратура и методика измерений
3.1.4. Погрешности измерений и расчетов
3.2. Использование метода конечных элементов при исследовании температурных полей свечей зажигания
3.3. Теплообмен в свечах зажигания
3.3.1. Определение коэффициентов теплоотдачи на боковой поверхности и нижнем основании теплового конуса свечи зажигания
3.3.2. Условия теплообмена на верхнем основании теплового конуса и поверхности канала центрального электрода
3.4. Расчет калильного числа свечи зажигания
3.5. Основные результаты расчетно-экспериментального исследования
4. МЕТОДИКА ПОДБОРА СВЕЧИ ЗАЖИГАНИЯ К ДВИГАТЕЛЮ
4.1. Исходные данные для подбора свечи к двигателю
4.2. Номограмма для подбора свечи к двигателю
4.3. Примеры подбора свечи к двигателю
4.4. Методика расчета свечи зажигания
4.5. Расчет экономической эффективности от внедрения результатов работы
4.6. В ы в о д ы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

В решениях ШТ съезда КПСС по пятилетнему плану развития народного хозяйства СССР на 1981-1985 годы и на период до 1990 года указывается на необходимость дальнейшего укрепления материально-технической базы автомобильного транспорта, совершенствования структуры парка автомобилей, повышения удельного веса машин большей грузоподъемности, специализированных и малотоннажных автомобилей [I, 2, 3]
Для решения вышеуказанных задач необходимо оснастить транспорт мощными, высокоэкономичными, надежными и долговечными двигателями внутреннего сгорания.
В настоящее время на автомобильном транспорте наиболее распространен карбюраторный двигатель с искровым зажиганием [67] . И несмотря на то, что в перспективе намечается значительное увеличение производства дизелей [I, 2, з] , все же более половины выпускаемых автомобильной промышленностью транспортных средств будут снабжены карбюраторными двигателями [67] . Соотношение между производством карбюраторных двигателей и дизелей во многом предопределяется соотношением выхода бензина и дизельного топлива из нефти. Выход дизельного топлива из нефти при существующей технологии переработки составляет 20-25$, а бензина - 35-55$ [56] . Отсюда следует, что соотношение между производством дизелей и карбюраторных двигателей по мощности должно составлять I : (1,5 * 2,5) [22].
На надежность и экономичность работы карбюраторного двигателя наряду с другими факторами существенное влияние оказывает работа запальных свечей зажигания. Известно, что несоот-

Применяя преобразование Степанова-Манглера с учетом (2.48), получим:
а= аг(Ш)_
(с/у /у
Используя выражение для безразмерной координаты ^ из (2.47), получим следующее выражение для коэффициента теплоотдачи:
- .-/с/б) і/т+1 У, <{? /¥=01

Произведя обратное преобразование Степанова-Манглера, окончательно получим:
а = лГ[Ш.Рг]^, «-и)
Где Р(ш,Рг) = /^ .
Функция Г(т ,Рг) табулирована Г.Д.Эвансом [77] и представлена в таблице 2.2, ее график - на рис. 2.9.
Данную функцию в диапазоне изменения Рг = 0,5 * 0,8, характерного для газов, можно представить в виде:
Г(т,Рг] = А(т)-Ргп,т ,
где А(тI и - коэффициенты, зависящие от
параметра Ж
функции А(т) и п[т) можно представить в виде кусочно-