Дрючин Дмитрий Алексеевич – канд. техн. наук, доц., заведующий кафедрой «Техническая эксплуатация и ремонт автомобилей»,
460018, г. Оренбург, просп. Победы, д. 13.
Dryuchin Dmitry A. – Cand. of Sci. (Engineering), Associate Professor,
13, Victory Avenue, Orenburg, 460018.
Михайлов Александр Дмитриевич – соискатель учёной степени «кандидат технических наук»,
460018, г. Оренбург, просп. Победы, д. 13.
Mikhailov Alexander D. – applicant for the academic degree of “Candidate of Technical Sciences”,
13, Victory Avenue, Orenburg, 460018.
Введение. Обозначена устойчивая тенденция развития конструкции автомобильных двигателей, предполагающая массовое использование нагнетателей и охладителей подаваемого воздуха, обеспечивающих повышение технико-экономических и экологических показателей эксплуатации автотранспортных средств. Приведено описание актуальной проблемы, заключающейся в снижении эффективности охладителей наддувочного воздуха, что обусловлено образованием загрязнений как на наружной, так и на внутренней поверхности в процессе эксплуатации. Представлены результаты обзора научных работ в области повышения эффективности эксплуатации автомобильных теплообменных устройств. Сформулирована цель научной работы, определен перечень решаемых задач.
Материалы и методы. Приведены теоретические положения, описывающие параметры теплообменных процессов на границе двух сред, разделённых многослойной стенкой. Определены расчётные формулы, позволяющие определить характер влияния теплопроводности и толщины слоёв загрязнений на поверхностях теплообменного устройства на величину теплового потока, отводимого этим устройством в окружающую среду. Выдвинута гипотеза о характере формирования слоёв загрязнений и о существующем значении их предельной толщины, соответствующей минимуму эксплуатационной теплопроводности. Дано описание методов проведения экспериментальных исследований и диагностического оборудования, обеспечивающих проведение исследований, направленных на получение данных, необходимых для практического внедрения разработанных теоретических положений.
Результаты. Приведены зависимости толщины слоёв загрязнений, образующихся на наружных и внутренних поверхностях воздухо-воздушного охладителя наддувочного воздуха в эксплуатации. Установлены значения коэффициентов теплопроводности наружных и внутренних загрязнений, что является одним из пунктов научной новизны. Полученные значения использованы для моделирования процессов отвода теплоты от наддувочного воздуха и разработки мероприятий, направленных на повышение эффективности эксплуатации автотранспортных средств. В разделе представлены результаты моделирования теплового потока, отводимого от наддувочного воздуха, и приведены рекомендации, направленные на повышение эффективности эксплуатации турбированных двигателей.
Обсуждение и заключение. Дано решение поставленных задач, обозначены показатели, отражающие достижение цели исследования, сформулированы результаты, показывающие новые научные результаты исследования. Приведено краткое описание практических рекомендаций, направленных на повышение эффективности эксплуатации турбированных дизельных двигателей.
Introduction. A steady trend in the development of automobile engines’ designs was defined, which involves the widespread use of superchargers and coolers of the supplied air, providing the increase in technical, economic and environmental performance characteristics of motor vehicles. An urgent problem of efficiency reduction of the charge air coolers, due to the formation of impurities on both the outer and inner surfaces in operation was described. The results of scientific papers’ review in the field of improving the operation efficiency of automotive heat exchangers were presented. The purpose of the scientific work was formulated, the list of tasks to be solved was defined.
Materials and methods. The theoretical statements describing the parameters of heat exchange processes at the boundary of two environments separated by a multilayer wall were presented. Calculation formulas have been determined allowing to define the influence nature of thermal conductivity and the thickness of contaminant layers on the surfaces of the heat exchange device on the volume of heat flow discharged by this device into the environment. A hypothesis has been put forward about the formation character of contaminant layers and about the existing value of their maximum thickness corresponding to the minimum of operational thermal conductivity. Methods of conducting experimental research and diagnostic equipment that ensures research performance aimed at obtaining the data necessary for the practical implementation of the developed theoretical statements were described.
Results. The dependences of the thickness of the contaminant layers formed on the outer and inner surfaces of the charge air cooler in operation are given. The values of the thermal conductivity coefficients of outer and inner contaminants have been established, which is one of the points of scientific novelty. The obtained values were used to model the processes of heat removal from charge air and to develop measures aimed at improving the efficiency of vehicle operation. The article presents the results of modeling the heat flow discharged from the charge air and provides recommendations for enhancing the operation capacity of turbocharged engines.
Discussion and conclusion. The solution of the determined goals was presented, the indicators reflecting the achievement of the research objective were defined, the results reflecting the new scientific accomplishments in the study were obtained. A brief description of practical recommendations aimed at improving the operation efficiency of turbocharged diesel engines was given.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.