Performance tuning improvement of modern diesel engines exerts an influence on technical and economic, ecological and resource indices of an internal combustion engine (ICE). In its turn, that requires a complex estimation and im-provement of engine indices. As is known, working process and thermal intensity of combustion chamber parts are interconnected between themselves. Changes in design, operating and adjustment parameters of systems and structural ele-ments of internal combustion engines that enable air-fuel mixing and combustions processes have necessary impact on heatstressed state of combustion chamber parts. Joint estimation of operating cycle parameters and strength indices of ICE parts makes it possible to solve a number of problems originating in the process of designing new engine models and further development of the existing ones. The paper provides results of comparative estimation on heat-stressed state of a cylinder head for a high-speed diesel engine Д21A (2Ч10,5/12) while operating a rated power mode. In order to simulate and specify a heat-stressed state for description of boundary heat conductivity conditions the following adjoint “gas – wall” problems have been solved: the first one – for combustion chamber of a diesel engine (an internal problem) – simulation of a working cycle for a diesel engine; the second one – for cooling edges while blowing over them by air flow (an external problem). Calcula-tions have been made in three-dimensional non-stationary presentation within the Cartesian coordinates. In order to simulate a working cycle of the diesel engine a computational grid describing combustion chamber configuration, inlet and outlet channels has been used in the paper. Solution of the external problem for cooling edge surface in case of blowing over them by air flow has permitted to specify temperatures and heat-transfer coefficient and later to improve an accuracy while estimating level of temperatures and stresses of the cylinder head.

Повышение уровня форсирования современных дизельных двигателей оказывает влияние на технико-экономические, экологические и ресурсные показатели двигателей внутреннего сгорания. Это, в свою очередь, тре-бует комплексной оценки и совершенствования их характеристик. Как известно, рабочий процесс и тепловая напря-женность деталей камеры сгорания связаны между собой. Изменение конструктивных, режимных и регулировочных параметров систем и конструктивных элементов двигателей внутреннего сгорания, обеспечивающих процессы сме-сеобразования и сгорания, оказывает неизбежное влияние на теплонапряженное состояние деталей камеры сгорания. Совместная оценка параметров рабочего цикла и прочностных показателей деталей двигателей внутреннего сгорания позволяет решить целый ряд проблем, возникающих в процессе разработки двигателей новой конструкции и доводки существующих. В статье приведены результаты сравнительной расчетной оценки теплонапряженного состояния головки цилиндра быстроходного дизельного двигателя Д21А (2Ч10,5/12) при работе в режиме номинальной мощности. Для моделирования и уточнения теплонапряженного состояния при описании граничных условий теплопро-водности решались сопряженные задачи «газ – стенка»: одна – для камеры сгорания дизеля (внутренняя задача) – моделирование рабочего цикла дизеля, другая – для ребер охлаждения при их обдуве потоком воздуха (внешняя задача). Вычисления производили в трехмерной нестационарной постановке в декартовых координатах. Для модели-рования рабочего цикла дизельного двигателя использовали расчетную сетку, описывающую конфигурацию камеры сгорания, впускных и выпускных каналов. Решение внешней задачи для поверхности ребер охлаждения при их обду-ве потоком воздуха позволило уточнить температуры и коэффициенты теплоотдачи и тем самым в дальнейшем по-высить точность расчетной оценки уровня температур и напряжений головки цилиндра.