АНАЛИЗ ТЕПЛОВОЙ НАГРУЗКИ ЦИЛИНДРО-ПОРШНЕВОЙ ГРУППЫ
Удельный тепловой поток, передаваемый от газа к стенкам камеры сгорания, и возникающая в стенках разность температур характеризуют тепловую нагрузку цилиндро-поршневой группы. Для анализа тепловой нагрузки двигателя пользуются величиной среднего по времени удельного теплового потока 
Рис. 19. Изменение температуры нижнего поршня в отдельных точках на режимах тепловозной характеристики: 1—4 — точки замера температуры
Располагая также соответствующими зависимостями для коэффициентов теплоотдачи в охлаждающие жидкости, можно рассчитать температурные поля в стенках деталей цилиндро-поршневой группы, которые являются необходимым условием для определения термических напряжений и деформаций. С помощью ЭЦВМ и средств аналоговой техники можно с высокой точностью решать задачи теплопроводности и термоупругих напряжений. Таким образом, определение тепловой нагрузки деталей цилиндро-поршневой группы может быть достаточно надежно произведено расчетным способом, хотя это не исключает целесообразности установки термопар в деталях, образующих камеру сгорания. Такие измерения являются важным показателем тепловой нагрузки двигателя и могут быть применены для диагностирования качества рабочего процесса, степени лакообразования на внутренней поверхности днища охлаждаемого маслом поршня.
Измерение температур поршня по времени показало, что образование лаковых отложений на внутренних поверхностях днища приводит к повышению температуры на 25—40°С примерно через 18—20 тыс. км пробега. Затем рост температур существенно замедляется. Увеличение температуры поршня влечет за собой повышение температур других деталей цилиндро-поршневой группы, поскольку усиливает теплоотдачу к этим поверхностям.
Рис. 20. Изменение температуры втулки цилиндра при разных температурах охлаждения воды
Изменение температуры поршня и втулки цилиндров дизелей 10Д100 по тепловозным характеристикам показано на рис. 19 и 20. Следует учесть, что показанные температуры получены при стендовых испытаниях дизеля, не находившегося в эксплуатации. Из графиков наглядно видно различие в протекании температур деталей в зависимости от частоты вращения коленчатого вала, что связано с различным законом изменения мощности и давления воздуха в продувочном ресивере рs по тепловозным характеристикам. В дизеле 10Д100 наблюдается резкое падение давления воздуха ps при пологом падении мощности, что определяет некоторое снижение коэффициента избытка воздуха и снижение температур газа в цилиндре по мере снижения нагрузки, что, в конечном счете, и определяет неуклонное падение температур деталей цилиндро-поршневой группы.
Сопоставление и анализ расчетных данных по температурам и термическим напряжениям в деталях цилиндро-поршневой группы и данных непосредственных измерений температуры позволяет устанавливать ограничительный уровень и величины параметров для системы диагностирования.
