Рассмотрена методика расчета теплонапряженного состояния индивидуальной головки цилиндров дизеля жидкостного охлаждения, которая испытывает не только механическое нагружение, но основным видом нагрузки, особенно на огневую поверхность, является тепловая нагрузка. По результатам приведенных в литературе источников проанализирована и рассмотрена задача моделирования теплового состояния деталей, окружающих камеру сгорания поршневого двигателя. На основании исследования режимов нагружения головки цилиндров аналогичных двигателей предложен цикл нагружения, численные значения которого могут быть определены по результатам исследования автомобилей в эксплуатации. Рассмотрена проблема выбора кинематических граничных условий при расчете методом конечных элементов головки цилиндров. Для расчета теплового и напряженно-деформированного состояния головки цилиндров проведен анализ кинематических и тепловых граничных условий с целью их корректного выбора для поверхностей: огневого днища, клапанов, впускных и выпускных каналов и системы охлаждения. Рассмотрено математическое моделирование методом конечных элементов теплового состояния головки цилиндров, а также напряженное и теплонапряженное состояние с учетом принятых граничных условий. При расчете теплонапряженного состояния головки цилиндров предложены оценочные показатели огневого днища головки цилиндров с целью обеспечения ее долговечности.

The method of calculating the heat-stressed state of the individual cylinder head of a liquid-cooled diesel engine, which is not only subjected to mechanical loading, but also the main type of load, especially on the firing surface, is the thermal load. Based on the results of the sources given in the literature, the problem of modeling the thermal state of parts surrounding the combustion chamber of a piston engine is analyzed and considered. Based on the study of the loading modes of the cylinder head of similar engines, a loading cycle is proposed, the numerical values of which can be determined by the results of the study of cars in operation. The problem of choosing kinematic boundary conditions when calculating the cylinder head by the finite element method is considered. The boundary conditions for calculating the stress state and especially the thermal boundary conditions for the firing surface of the cylinder head, intake and exhaust channels, as well as valves and cooling systems are analyzed. When calculating the thermal state, it is necessary to coordinate the temperature fields of the valve chamfer and the landing surface of the cylinder head, since heat flows change their direction during the entire working cycle. Mathematical modeling by finite element method of the thermal state of the cylinder head, as well as the stressed and heat-stressed state, taking into account the accepted boundary conditions, is considered. When calculating the heat-stressed state of the cylinder head, the estimated parameters of the firing bottom of the cylinder head are proposed in order to ensure its durability.