Wyznaczanie rozkładów temperatury, gradientów temperatury oraz naprężeń termicznych w zaworze wylotowym pokrytym warstwą nagaru

• Autorzy: Hornik Aleksander
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono modelowanie obciążeń cieplnych w zaworze wylotowym pokrytym warstwą nagaru w początkowej fazie pracy doładowanego silnika z zapłonem samoczynnym. W obliczeniach wykorzystano dwustrefowy model procesu spalania, metodę elementów skończonych (MES). Modelowanie przeprowadzono przy użyciu warunków brzegowych III rodzaju. W wyniku przeprowadzonych obliczeń otrzymano rozkłady temperatury, gradientów temperatury oraz naprężeń termicznych. Naprężenia te powodują wzrost mikropęknięć na powierzchni zaworu, które ostatecznie prowadzą do defektów materiału, uszkodzeń zaworu, a w konsekwencji nawet silnika.

EN

This paper presents the model ling of the heat loads in the exhaust valve with using the layer of carbon deposit in initial phase of work of the turbocharged Diesel engine. In calculations used the two-zone combustion model , finite elements method (FEM). Modelling was conducted by use of III kind of the boundary conditions. As a result of the calculations were obtained distributions of temperature, thermal gradients and thermal stresses. These stresses cause the growth of micro cracks in the area of the valve, which finally give occasion to the defect of material, the damage of the valve and engine failure.

Słowa kluczowe

PL

zawór wylotowy; naprężenia termiczne; analiza; modelowanie; MES

EN

exhaust valve; thermal stresses; analysis; modelling; FEM

• Wydawca: Wydawnictwo "Druk-Art" SC
• Czasopismo: Napędy i Sterowanie
• Rocznik: 2022
• Tom: R. 24, nr 5
• Strony: 38--43
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Hornik Aleksander

• Zespół Szkół Technicznych i Zawodowych w Świętochłowicach
• współpraca naukowa z Wydziałem Transportu i Inżynierii Lotniczej Politechniki Śląskiej

Bibliografia

• [1] Gustof P.: Wyznaczanie przebiegu temperatur ładunku dla pełnego cyklu roboczego w cylindrze doładowanego silnika o zapłonie samoczynnym. „Scientific Journal of Silesian University of Technology. Series Transport”, 2001, vol. 43.
• [2] Zwierzycki W.: Paliwa silnikowe i oleje opałowe. Wydawnictwo Rafineria Nafty Glimar SA, Warszawa 2007.
• [3] Gustof R, Hornik A.: Modelling of the beat loads of the valves in turbo Diesel engine and the accuracy of calculations. „Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering”, 2007, vol. 23, iss. 2.
• [4] Hornik A.: The influence of the engine speed on the temperature distribution in the piston of the turbocharged diesel engine. „Transport Problems”, 2011, vol. 6, iss. 3.
• [5] Jędrusik D., Gustof P.: Using of model of two-zone for determines of temperatures the exhaust valve of turbo Diesel engine in unsteade State. „Technical Journal of Cracow Technical University. Series Mechanics”, 2004, no. 6-M/2004.
• [6] Kwaśniowski S., Sroka Z., Zabłocki W.: Modelowanie obciążeń cieplnych w elementach silników spalinowych. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 1999.
• [7] Wiśniewski S.: Wymiana ciepła. Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 1987.
• [8] Shojaefarda M.H., Noorpoora A.R., Bozchaloea D.A., Ghaffarpourb M.: Transient Thermal Analysis of Engine Exhaust Valve. Numerical Heat Transfer, Part A: Applications. 2005, vol. 48(7), Taylor & Francis.
• [9] Kalghatgi G.T.: Combustion chamber deposits in spark ignition engines. SAE Paper No: 952443 2005.
• [10] Rusiński E.: Metoda elementów skończonych. System Cosmos/M. Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa 1994.