Двигатель внутреннего сгорания для исследовательских работ Советский патент 1989 года по МПК G01M15/00 F02B77/02 

Изобретение относится к области двигателестроения и может найти применение в исследовательских работах по оценке эффективности теплоизоляции деталей двигателей.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей двигателя посредством обеспечения оценки влияния тепловой защиты на теплоотдачу в систему охлаждения.

На фиг. 1 изображен двигатель; на фиг. 2 - охлаждаемый зонд; на фиг.З - крепление теплозащитной накладки.

Двигатель (фиг. 1) содержит четы- рехклапанную головку 1 цилиндра, рубашку 2 с гильзой 3, поршень + и охлаждаемый зонд 5. В головке 1 и рубашке 2 цилиндра выполнены полости 6, образующие систему охлаждения двигателя. В корпусе зонда 5 (фиг.2) выполнена полость 7 охлаждения. Охлаждаемый зонд 5 герметично установлен в седле 8 одного из клапанов головки 1 и закреплен, например, гай- ,кой 3. При установке зонда 5 в головку 1 демонстрируется соответствующий привод механизма газораспределения. На днище 10 зонда 5 со стороны камеры сгорания нанесено исследуемое теплозащитное покрытие 11. Полость 7 в корпусе зонда 5 бонками 12 и 13 сообщена с системой охлаждения двигателя (соединение не показано) . Соедине ние полости охлаждения зонда с системой охлаждения двигателя позволяет обеспечить граничные условия по теплопередаче от днища зонда в охлаждающую жидкость такими же, как в системе охлаждения двигателя. Днище 10 зонда 5 может быть выполнено из материала головки 1, например алюминиевого сплава. При этом, если днище зонда выполнено из стали, то оценивается тепловой поток в теплоизолированную часть гильзы цилиндра. Выполнение днища зонда из материала

(Л

головки позволяет оценить тепловой поток в теплоизолированную головку цилиндра. В днище 10 зонда размещены по меньшей мере две термопары и 15, подключенные к измерительному прибору.

По замеренному перепаду температур М между термопарами может быть определен тепловой поток через теплоизолированную поверхность днища 10 зонда в систему охлаждения по следующей формуле

U.Q 9 /S -UT,(1)

где uQ - удельный тепловой поток,

Вт/м2;

ОУ - коэффициент теплопроводности материала днища зонда, Вт/м; о - расстояние между термопарами, м; dT - перепад температур, К.

В качестве теплозащиты может применяться жаропрочная стальная накладка (фиг. 3) .

Двигатель работает следующим образом.

При перемещении поршня от в.м.т, к н.м.т. происходит процесс наполнения. Поскольку теплоизолированная поверхность (днище зонда) составляет небольшую часть общей поверхности камеры сгорания (2 - 5), то в процессе наполнения избыточный подогрев свежего заряда незначителен и не приводит к ухудшению процесса наполнени по отношению к нетеплоизолированному двигателю. По этой же причине не претерпевают изменения проц-ессы смесеобразования и сгорания.

В процессе сгорания тепловой поток в днище зонда идет через теплозащитное покрытие и его величина может быть определена по (1).

Для оценки различных покрытий двигатель должен быть разобран, с днища зонда удалено старое и нанесено (закреплено) новое теплозащитное покрытие. Могут быть применены несколько зондов с различными покрытиями днища.

Для того, чтобы исключить влияние

на рабочий процесс замены одного из клапанов на зонд, в качестве исходных показателей двигателя принимаются те, которые получены с установленным зондом, но без теплозащиты его

днища.

Предлагаемое решение по отношению к известному характеризуется техническими преимуществами, заключающими- ся в качественном расширении функциональных возможностей, а именно в выделении и измерении в чистом виде влияния теплозащиты на теплоотдачу в охлаждающую жидкость.

Формула изобретения

1. Двигатель внутреннего сгорания для исследовательских работ, содержащий четырехклапанную головку цилиндров, рубашку с гильзой, поршень, охлаждаемый зонд и по меньшей мере две термопары, причем в головке, рубашке цилиндра и в корпусе зонда

выполнены полости охлаждения, зонд герметично закреплен на месте одного из клапанов головки, термопары установлены в его днище, а полости в головке и рубашке цилиндра включены в систему о)аждения двигателя, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет оценки влияния теплоизоляции на теплоотдачу в систему охлаждения, на днище зонда со сторо

ны камеры сгорания нанесено исследуемое теплозащитное покрытие, а по- Лость в его корпусе сообщена с системой охлаждения двигателя.

2. Двигатель по п. 1, о т л и- чающийся тем, что днище зонда выполнено из материала головки цилиндра.

Фие.1

to

Ъ / 1Г

Изобретение относится к двигателестроению и может найти применение в исследовательских работах по оценке эффективности теплоизоляции деталей двигателя и позволит расширить функциональные возможности двигателя. Для этого в двигателе, содержащем четырехклапанную головку цилиндров, рубашку с гильзой и охлаждаемый зонд, герметично закрепленный на месте одного из клапанов головки, на днище зонда со стороны камеры сгорания нанесено исследуемое теплозащитное покрытие. В корпусе зонда выполнена полость охлаждения, сообщенная с системой охлаждения двигателя. Днище зонда может быть выполнено из материала головки. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

фиг.2

fRV