Analysis of methods for improvement of thermal stability of pistons of tractor diesel engines


Cite item

Full Text

Abstract

The article considers the applied methods for improving the thermal strength of pistons of internal combustion engines. Tractor diesels with combustion chamber in the piston have the greatest rate of temperature change at load rise and release, as well as the highest values of temperature gradients. The highest thermal loads occur in pistons with a semi-open combustion chamber. Periodic thermal loads with high value of temperature gradient lead to thermal fatigue fractures. Such fractures may begin with the appearance of cracks on the edge of combustion chamber. The presence even of a small crack on the edge of combustion chamber leads to its further growth, which can cause the destruction of piston. The main causes of cracks formation on the edge of combustion chamber are the alternating stresses induced from alternating gas pressure in cylinder during the working cycle; the low-frequency oscillations of the piston temperature arising from the changing of operation modes of engine; the high-frequency cyclical thermal oscillations caused by the temperature change of material in the surface layer of combustion chamber for each working cycle. The most common design and technology solutions improving the thermal strength of pistons are the following ones: the change of the edge radius of combustion chamber throat; the reinforcement of combustion chamber edge with more heat-resistant materials; the use of materials with high thermal stability for manufacture of pistons; the artificial heat insulation of piston or its cooling by oil. The disadvantage of use of cooling oil gallery is the acceleration of oil aging process. The alternative solution is to limit the heat supply to the walls of combustion chamber by means of heat protection coating applied by gas-flame, detonation or electric-arc way. The easiest way to improve the thermal strength of diesel piston with a semi-open combustion chamber is the design change.

About the authors

A. N Gots

Aleksandr and Nikolay Stoletov Vladimir State University

Email: hotz@mail.ru
DSc in Engineering Vladimir, Russia

S. A Glinkin

Aleksandr and Nikolay Stoletov Vladimir State University

PhD in Engineering Vladimir, Russia

References

  1. Олссон Г., Пиани Д. Цифровые системы автоматизации и управления. СПб.: Невский Диалект, 2001. 557 с.
  2. Дзыбал Л.Т., Леховицер М.А., Платонов В.Н. и др. Внедрение жидкоштампованных поршней из сплава АЛ25 для дизелей 6Ч 12/14 и 6ЧН 12/14 // Двигателестроение. 1985, №6. С. 43-47.
  3. Дизели: Справочник / Под общ. ред. В.А. Ваншейдта, Н.Н. Иванченко, Л.К. Коллерова. Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1977. 480 с.
  4. Иванченко Н.Н., Семенов Б.Н., Соколов В.С. Рабочий процесс дизелей с камерой в поршне. Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1972. 232 с.
  5. Поспелов Д.Р., Ершов Е.П. О теплонагруженности составного поршня с камерой сгорания в днище // Тракторы и сельхозмашины. 1982, №1. С. 11-12.
  6. Гоц А.Н., Папонов С.В., Фомин В.К. и др. Поршень двигателя внутреннего сгорания. Авторское свидетельство СССР № 1560759, 1990.
  7. Гоц А.Н., Фомин В.К., Папонов С.В. и др. Повышение надежности поршня дизеля с воздушным охлаждением // Двигателестроение. 1988, №10. С. 40-43.
  8. Донченко А.С., Морганюк В.С., Аверченков Е.А. и др. Расчет напряженно-деформированного состояния поршня тракторного дизеля при циклическом нагружении // Проблемы прочности. 1983, №3. C. 39-44.
  9. Донченко А.С. К расчету диаграммы неизотермического деформирования поршневого сплава АЛ25 // Проблемы прочности. 1985, №3. С. 103-107.
  10. Зарубин В.С., Станкевич И.В. Расчет теплонапряженных конструкций. М.: Машиностроение, 2005. 352 с.
  11. Белов В.П. Расчетно-экспериментальная оценка термостойкости поршней формированных автомобильных и тракторных двигателей: Дис. … канд. техн. наук. М., 1986. 230 с.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2016 Gots A.N., Glinkin S.A.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».