Method for determining the temperature fields of the spark plug



Cite item

Full Text

Abstract

This article examines the main factors that determine the thermal performance of a spark plug in the temperature range from 300 to 2500 Kelvin. The optimal value of the temperature of the heat cone was determined. A technique and algorithms for the numerical simulation of the thermal state of a spark plug are presented. These made it possible to calculate the dependence of the thermal conductivity coefficient of ceramic elements of a plug and the specific heat capacity of ceramic insulator on temperature. The calculation of the working cycle in the engine cylinder was carried out. The calculation of the temperature distribution of heat fluxes in the elements of the spark plug design was performed. The assessment of the thermal characteristics of the spark plug is carried out by the method of numerical modeling of the operating cycle of an internal combustion engine. The calculation of the instantaneous temperature distribution in the body of the spark plug and on its surface is carried out. Calculations of the intensity of heat fluxes between the spark plugs and adjacent parts of the working fluid were carried out. The modeling of the operating cycle for various operating modes of the engine was made. The temperature fields of the spark plugs were determined. An array of initial data for calculating the temperature fields of the spark plug was formed. Dependences of the temperature of the working fluid in the vicinity of the spark plug on the angle of rotation of the crankshaft are determined. The harmonic components of the heat transfer coefficients between the working fluid and the cylinder fire guard (Voshni coefficient) are considered. The harmonic components of the heat flux density are considered. Calculations of the heat field of the spark plug are carried out for various operating modes of the engine, using the finite element method. The calculation of the temperature field of the spark plug by the finite element method was carried out using ANSYS, SolidWorks, Inventor, etc.

About the authors

D. R Yakhutl'

Moscow Polytechnic University

PhD in Engineering Moscow, Russia

R. A Maleyev

Moscow Polytechnic University

Email: eope@mospolytech.ru
PhD in Engineering Moscow, Russia

S. M Zuyev

Moscow Polytechnic University

PhD in Physics and Mathematics Moscow, Russia

YU. M Shmatkov

Moscow Polytechnic University

Moscow, Russia

YE. A Ryabykh

Moscow Polytechnic University

Moscow, Russia

References

  1. Breden D., Karpatne A., Suzuki K., Raja L. //SAE Technical Papers. 2019. Т. 2019-April. № April.
  2. Skvortsov A.A., Khortov V.P., Zuev S.M. //International Journal of Pure and Applied Mathematics, Volume 111, №3, 2016. P. 455.
  3. Wolk B., DeFilippo A., Chen J.-Y., Dibble R., Nishiyama A., Ikeda Y. //Fall Technical Meeting of the Western States Section of the Combustion Institute 2011, WSS/CI 2011 Fall Meeting 2011. P. 590.
  4. Maleev R.A., Zuev S.M., Fironov A.M., Volchkov N.A., Skvortsov A.A. //Periodico Tche Quimica, 2019, vol.16, №33. P. 877.
  5. Zheng D. //Plasma Science and Technology. 2016. Т. 18. № 2. P. 162.
  6. Crispim L.W.S., Hallak P.H., Benilov M.S., Ballester M.Y. //Combustion and Flame. 2018. Т. 198. P. 81.
  7. Bellenoue M., Labuda S., Ruttun B., Sotton J. //Combustion Science and Technology. 2007. Т. 179. № 3. P. 477.
  8. Oliveira C., Souza-Corrêa J.A., Amorim J., Reis J.L., Dal Pino A. //Journal of Physics D: Applied Physics. 2012. Т. 45. № 25. P. 255201.
  9. Kawahara N., Tomita E., Takemoto S., Ikeda Y. //Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy. 2009. Т. 64. № 10. С. 1085-1092.
  10. Yang C., Wu X., Ma H., Peng L., Gao J. //Experimental Thermal and Fluid Science. 2016. Т. 71. P. 154.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2021 Yakhutl' D.R., Maleyev R.A., Zuyev S.M., Shmatkov Y.M., Ryabykh Y.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».