Simulation of the effect of contact thermal resistance on thermal state of exhaust valves during the cold start of engine

• Autorzy: Nagórski Z.

Warianty tytułu

PL

Badania symulacyjne wpływu kontaktowego oporu cieplnego na stan cieplny zaworów wylotowych podczas "zimnego" rozruchu silnika

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono badania symulacyjne nieustalonego przepływu ciepła w dwóch zaworach wylotowych, przy różnych kontaktowych oporach cieplnych zespołów: grzybek - gniazdo zaworu oraz trzonek - prowadnica zaworu, podczas "zimnego" startu czterosuwowego silnika tłokowego. W modelu symulacyjnym [5], opracowanym metodą KM3R [4], zawory poddano takim samym wymuszeniom cieplnym, tzn. uwzględniono zmianę temperatury czynnika roboczego, współczynników przejmowania ciepła na powierzchniach zaworów w cyklu roboczym, zmianę temperatury gniazd i prowadnic zaworowych w funkcji czasu, różne właściwości termofizyczne materiałów grzybków i trzonków oraz efekt zmiany położenia zaworów względem gniazd i w prowadnicach. Dla potrzeb tego opracowania, w modelu [5] wprowadzono ww. kontaktowe opory cieplne. Badania porównawcze modeli zaworów w czasie "zimnego" rozruchu silnika wykazały istotne różnice w polach temperatury, zależne m. in. od jakości kontaktu cieplnego między ww. elementami.

EN

This paper presents a comparison of the transient heat flow in two exhaust valves for a different resistance of thermal contact between the valve head and valve seat as well as between the valve stem and valve guide during the cold start of a four-stroke engine. This work continues the earlier study in this subject [5]. Previously, the models considered thermal changes in the working medium, thermal changes in the heat transfer coefficients on the surfaces of valves during the work cycle, changes in temperature of the valve seats and valve guides in time, various thermo physical properties of materials for the valve head and valve stem, as well as the effect of valve movement from the valve seat and valve guide. In this study, the models were modified in order to consider the effect of contact thermal resistance between the valve head and valve seat and between the valve stem and valve guide on the temperature field in valves. The simulation was made using the KM3R method [4]. The results of simulation showed essential differences in the temperature field that were caused among other things by changes in contact thermal resistance between the elements of valve unit.

Słowa kluczowe

PL

badania symulacyjne; przepływ ciepła; zawory wylotowe; kontaktowy opór cieplny; zimny rozruch silnika

• Wydawca: Łukasiewicz Research Network - Institute of Aviation ; European Science Society of Powertrain and Transport KONES Poland ; Wydawnictwo Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych
• Czasopismo: Journal of KONES
• Rocznik: 2005
• Tom: Vol. 12, No. 1-2
• Strony: 265--274
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., rys.

Twórcy

autor

Nagórski Z.

• Warsaw University of Technology, Institute of Vehicles 02-524 Warszawa, ul. Narbutta 84 tel.: [phone],

Bibliografia

• [1] Wisniewski S., „Obciążenia cieplne silników tłokowych”. WKiŁ, 1972.
• [2] Nagórski Z.,„Metoda KM3R w zastosowaniu do obliczeń stanu cieplnego elementów silników spalinowych” (cz. I). Problemy Eksploatacji - Zeszyty Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji, nr 2(25), str. 195-214, Radom, 1997.
• [3] Nagórski Z., „Modelowanie przepływu ciepła w elementach silników spalinowych”. Teka Komisji Naukowo-ProblemowejMotoryzacji PAN o/Kraków, zeszyt 21, Kraków, 2000 r., str. 347-356 (Materiały Konferencji Konmot-Autoprogress’2000, Politechnika Krakowska, Zakopane), październik 2000.
• [4] Nagórski Z., Modelowanie przewodzenia ciepła za pomocą arkusza kalkulacyjnego, MRS + Excel = KM3R (ISBN 83-7207-226-4). Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, str. 224, 2001.
• [5] Nagórski Z., „Modelowanie trójwymiarowej nieustalonej wymiany ciepła w zaworach silników tłokowych metodą KM3R”. Referat przyjęty na Kongres PTNSS’2005 pod nr P05-C067, Szczyrk, 25-27.09.2005.