Modelowanie procesów przepływowych w układzie tłok-pierścienie-cylinder silnika spalinowego

• Autorzy: Wolff A.

Warianty tytułu

EN

Modelling of flow phenomena of the system piston-rings-cylinder of an internal combustion engine

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Rozprawa dotyczy procesów przepływowych w układzie tłok-pierścienie-cylinder (TPC) silnika spalinowego. W jednym z początkowych rozdziałów dokonano przeglądu publikacji na temat zjawisk fizycznych towarzyszących funkcjonowaniu pierścieni tłokowych, metod modelowania oraz metod badań empirycznych rozpatrywanych zjawisk. Wnioski wysnute z przeglądu literatury posłużyły do sformułowania celów oraz zakresu rozprawy. Z funkcjonowaniem pakietu pierścieni związane są następujące zjawiska fizyczne: przepływ gazu przez szczeliny złożenia TPC, smarowanie hydrodynamiczne w szczelinie między powierzchnią pierścienia i gładzią cylindrową, tarcie mieszane w układzie pierścień-gładź cylindrowa, przepływ oleju i jego dystrybucja na powierzchni cylindra, kątowe odkształcenia pierścieni, zmiany lepkości oleju spowodowane zróżnicowaniem temperatury gładzi cylindrowej. W głównej części rozprawy przedstawiono zbudowany przez autora kompleksowy model procesów przepływowych towarzyszących pracy pierścieni tłokowych. Zawiera on dodatkowo zaczerpnięte z literatury modele cząstkowe, takie jak np. opracowany przez Patira i Chenga model przepływu oleju w szczelinie między chropowatymi powierzchniami oraz model sprężystego kontaktu chropowatych powierzchni zaproponowany przez Greenwooda i Trippa. Podczas pracy pierścieni tłokowych następuje przepływ dwu różnych płynów: pierścienie ślizgają się po cienkiej warstwie oleju, a ponadto występuje przepływ gazu przez szczeliny układu tłok-pierścienie-cylinder. Modele przepływu gazu oraz tarcia płynnego i mieszanego są ze sobą sprzężone. Umożliwia to rozwiązywanie skomplikowanych zagadnień, takich jak osiowe drgania pierścieni w rowkach tłoka i wynikające z tego zmiany warunków smarowania pierścieni. W rozprawie przedstawiono metody numeryczne rozwiązywania równań różniczkowych (cząstkowych i zwyczajnych) opisujących wymienione procesy fizyczne. Opracowano program symulacyjny wykorzystujący przedstawione modele: przepływu gazu, przepływu oleju oraz oddziaływania chropowatości powierzchni pierścieni i gładzi cylindrowej. Jest to prawdopodobnie najbardziej uniwersalny program tego typu w Polsce. Weryfikację modelu symulacyjnego przeprowadzono dla dwóch okrętowych silników spalinowych o zapłonie samoczynnym. Pierwszy z nich (o mniejszych wymiarach) to silnik czterosuwowy, a drugi – dwusuwowy. Prace te wykonano w ramach kilku staży odbytych przez autora w ośrodku konstrukcyjnym silników okrętowych Wärtsilä (w Winterthur w Szwajcarii). Wykorzystano wyniki pomiarów nieustalonego ciśnienia gazu w cylindrze silnika, między pierścieniami oraz w skrzyni korbowej. W przypadku silnika czterosuwowego dostępne były ponadto wyniki pomiarów osiowych przemieszczeń pierścieni w rowkach tłoka, a także natężenia przedmuchu gazu do skrzyni korbowej. Natomiast weryfikacja empiryczna modelu hydrodynamiki pierścieni obejmowała wykorzystanie wyników pomiarów objętości oleju zgarnianego przez dławnicę dwusuwowego silnika okrętowego. Uzyskano zadowalającą zgodność ilościową i jakościową wyników obliczeń symulacyjnych i badań empirycznych. Opierając się na serii obliczeń numerycznych, przeprowadzono analizę wpływu wybranych wielkości fizycznych i geometrycznych złożenia TPC na jego funkcjonowanie. Na podstawie wyników obliczeń uzyskano informacje dotyczące zakresu stosowalności proponowanych modeli. W podsumowaniu pracy przedstawiono wnioski i wymieniono najważniejsze osiągnięcia własne autora. Wskazano także na kierunki i możliwości prowadzenia dalszych badań. W załączniku 1 podano krótką charakterystykę opracowanych programów symulacyjnych, a w załączniku 2 – opis opracowanej przez autora animacji komputerowej funkcjonowania pakietu pierścieni tłokowych.

EN

This work deals with the modelling and simulation of the tribological system piston-rings-cylinder of an internal combustion engine. The initial part of the work includes a relevant bibliography study of piston rings operation and presents methods of its modelling. As a conclusion, the aims and scope of the work have been formulated. Many physical phenomena are associated with ring pack operation, such as: inter-ring gas dynamics for blow-by and blow-back behavior, hydrodynamic action in the gap between the ring land and cylinder liner, mixed lubrication at the ring face-liner conjunction for friction considerations, oil transport for distribution of lubricant along the liner, twist motion of rings, liner temperature influence on the oil viscosity. The main part of this work presents a complex model of piston ring pack operation developed by the author. Among his own models, it includes several models taken from literature, like: a model of viscous oil flow between rough gap surfaces formulated by Patir & Cheng and an elastic contact model of Greenwood & Tripp. The motion of two different fluids has to be considered. At first, the rings slide on a thin layer of oil. Independently there exists the flow of exhaust gases through crevices among the piston, rings and cylinder liner. The models of gas flow, hydrodynamic and mixed lubrication are coupled. It enables to resolve detailed events such as eventual axial ring fl utter in piston grooves and also resulting changes of lubrication phenomena. Numerical methods of solving (partial and ordinary) differential equations describing the above mentioned physical phenomena have been discussed. Using accessible to the author results of experimental measurements, the verification of the developed mathematical model and software has been carried out. Taking into account results of numerical simulations, the influence analysis of chosen physical and geometrical parameters on piston ring pack operation has been done. On the basis of calculation results, some conclusions concerning the application range of the proposed models have been presented. In the summary of the work, final conclusions and main scientific achievements of the author are presented. Remarks on further possible research work are also given. In the Appendix, a computer animation of the ring pack operation, developed by the author, is described. The work is closed by the references which are referred to by the author.

Słowa kluczowe

PL

pierścienie tłokowe; dynamika gazu; hydrodynamika; chropowatość powierzchni

EN

piston rings; gas dynamics; hydrodynamics; surface roughness

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Mechanika
• Rocznik: 2013
• Tom: z. 251
• Strony: 3--205
• Opis fizyczny: Bibliogr. 185 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Wolff A.

• Wydział Transportu PW

Bibliografia

• 1. Abramek K.F.: Ocena zjawiska przedmuchów gazów do skrzyni korbowej, Silniki Spalinowe/Combustion Engines. Seria specjalna SCI: Design, Operation & Powertrain, artykuł 2007-SC1-092, Katedra Silników Spalinowych i Pojazdów, ATH, Bielsko-Biała 2007, s. 131-138.
• 2. Adams G.G., Müftü S., Azhar N.M.: A Nano-Scale Multi-Asperity Contact and Friction Model. Proc. of ASME/STLE Tribology Conf., Cancun, Mexico, Oct. 28-30, 2002, Paper No ASME2002-TRIB-258.
• 3. Affenzeller J., Gläser H.: Lagerung und Schmierung von Verbrennungsmotoren. Springer, Wien 1996.
• 4. Amoser M.: Verbesserter Kolbenlauf von langsam laufenden Dieselmotoren. Motortechnische Zeitschrift (MTZ), 2002, Nr 4, s. 288-295.
• 5. Arczewski K., Pietrucha J., Szuster J.T.: Drgania układów fizycznych, Oficyna Wyd. Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2008.
• 6. Avan E.Y., Mills R., Dwyer-Joyce R.: Frictional Characteristics of Ultrasonically Measured Lubricant Films in a Simulated Piston Ring Liner Contact. SAE Paper, 2011, No 2011-01-1400.
• 7. Avan E.Y., Mills R., Dwyer-Joyce R.: Ultrasonic Imaging of the Piston Ring Oil Film During Operation in a Motored Engine – Towards Oil Film Thickness Measurement. SAE Paper, 2010, No 2010-01-2179.
• 8. Bathe K.-J.: Finite-Elemente-Methoden. Springer-Verlag, Berlin, New York 1986.
• 9. Behrens P.J.: Ein Beitrag zur Untersuchung des Verschleißverhaltens von Kolbenringen in schwerölbetriebenen Dieselmotoren. Fortschritt-Berichte VDI, 1996, Reihe 18, Nr 85.
• 10. Burnett P.J.: Relationship Between Oil Consumption, Deposit Formation and Piston Ring Motion for Single-Cylinder Diesel Engines. SAE Paper, 1992, No 920089.
• 11. Chittenden R.J., Priesr M.: Analysis of the piston assembly, bore distortion and future developments. In: Engine Tribology, Taylor C.M (red.), Elsevier Science, Amsterdam 1993, 241-270.
• 12. Chłopek Z.: Ochrona środowiska naturalnego. WKŁ, Warszawa 2002.
• 13. Christensen H.: Some aspects of the functional influence of surface roughness in lubrication. Wear, 1971, 17, s. 149-162.
• 14. Christensen H.: A theory of mixed lubrication. Proc. Instn. Mech. Engrs, Journal of Eng. Tribology, 1972, vol. 186, s. 421-430.
• 15. Christiansen J., Klit P., Volund A., Hwang J.-H.: Experimental Investigation of Piston Rings for Internal Combustion Engines. Proc. of the Int. Conf. BALTTRIB'2007, Lithuanian University of Agriculture, Kaunas (Kowno), Lithuania (Litwa), 21-23 November 2007.
• 16. Dahliquist G., Björck A.: Metody numeryczne. PWN, Warszawa 1983.
• 17. Delaet M., Coddet Ch.: Piston ring coating developments for use in tomorrow's heavy duty engines. Proc. of the 18th Annual Fall Technical Conf. of the ASME Internal Combustion Engine Division „Advancements in Engine Design and Applications”, Tribology and Lubrication, Fairborn, Ohio, October 20-23, 1996, vol. 2, s. 57-66.
• 18. Demmerle R., Barrow S., Terrattaz F., Jaquet D.: New Insights into the Piston Running Behaviour of „Sulzer” Large Bore Diesel Engines. CIMAC Congress, Hamburg, May 2001.
• 19. Dowson D.: Piston Assemblies. Background and Lubrication Analysis. In: Engine Tribology, Taylor C.M. (red.). Elsevier Science, Amsterdam 1993, s. 213-240.
• 20. Dowson D. et al.: Piston Ring Lubrication, Part II. Theoretical Analysis of a Single Ring and Complete Ring Pack, Energy Conservation through Fluid Film Lubrication Technology: Frionties in Research and Desing. ASME Publication, New York 1979.
• 21. Dowson D., Ruddy B.L., Economou P.N.: The elastohydrodynamic lubrication of piston rings. Proc. R. Soc. Lond., 1983, A 386, s. 409-430.
• 22. Duzinkiewicz K.: Metodyka modelowania. Materiały wykładowe, Katedra Inżynierii Systemów Sterowania, Politechnika Gdańska, witryna internetowa: www.ely.pg.gda.pl/kiss/dydaktyka/mipi/wyklady, dostęp 5.12.2012.
• 23. Ejakov M.A., Hascher H.G., Schock H.J., Brombolich L.J., Trinker F.H., LoRusso J.A.: Simulation analysis of ring pack behavior in a deactivated cylinder. Proc. of the 18th Annual Fall Technical Conf. of the ASME Internal Combustion Engine Division „Advancements in Engine Design and Applications”, Tribology and Lubrication, Fairborn, Ohio, October 20-23, 1996, vol. 2, s. 39-55.
• 24. Fortuna Z., Macukow B., Wąsowski J.: Metody numeryczne. WNT, Warszawa 1993.
• 25. Froelund K., Schramm J., Tian T., Wong V., Hochgreb S.: Analysis of the piston ring/liner of film development during warm-up for an SI-engine. Proc. of the 18th Annual Fall Technical Conf. of the ASME Internal Combustion Engine Division „Advancements in Engine Design and Applications”, Tribology and Lubrication, Fairborn, Ohio, October 20-23, 1996, vol. 2, s. 25-37.
• 26. Furuhama S., Hiruma M., Tsuzita M.: Piston Ring Motion and Its Influence on Engine Tribology. SAE Paper, 1979, No 790860.
• 27. Gelinck E.: Mixed Lubrication of Line Contacts. PhD Thesis, University of Twente 1999.
• 28. Giergiel J., Uhl T.: Identyfikacja układów mechanicznych. PWN, Warszawa 1990.
• 29. Golloch R.: Untersuchungen zur Tribologie eines Dieselmotors im Bereich Kolbenring/Zylinderlaufbuchse. Fortschritt-Berichte VDI, 2001, Reihe 12, Nr 473.
• 30. Golloch R., Brinkmann S., Bodschwinna H., Merker G.P.: Schmierungs-und Verschleißverhalten laserstrukturierter Zylinderlaufbuchsen. Tribologie+Schmierungstechnik, 2002, Nr 5.
• 31. Golloch R., Kessen U., Merker G.P.: Tribologische Unterschungen an der Kolbengruppe eines Nfz-Dieselmotors. Motortechnische Zietschrift (MTZ), 2002, Nr 6.
• 32. Greenwood J.A., Tripp J.H.: The contact of Two Nominally Flat Rough Surfaces. Proc. Inst. Mech. Eng., 1979, vol. 185, s. 625-633.
• 33. Greenwood J.A., Williamson J.B.: Contact of nominally flat surfaces. Proc. of the Royal Society of London, Series A, Mathematical and Physical Sciences, 1966, vol. 295, s. 300-319.
• 34. Gui C.L., Liu K.: Effect of surface roughness on the lubrication properties of the piston ring and cylinder of an engine, and calculation of lubrication and power loss analysis of piston-ring pack of a S195 diesel engine. Lubrication Science, 1992, vol. 4, issue 4, s. 263-275.
• 35. Gulwadi S.D.: Analysis of Tribological Performance of a Piston Ring Pack. Tribology Transactions, 2000, vol. 43, No 2, s. 151-162.
• 36. Gulwadi S.D., A Mixed Lubrication and Oil Transport Model for Piston Rings Using a Mass Conserving Algorithm. Proc. of the 17th Annual Fall Technical Conf. of the ASME Internal Combustion Engine Devision „New technology challenges for the future”, Milwaukee, Wisconsin, September 24-27, 1995, vol. 2, s. 129-139.
• 37. Hagel R., Zakrzewski J.: Miernictwo dynamiczne. Wyd. II zm., WNT, Warszawa 1984.
• 38. Hamilton G.M., Moore S.L.: Comparison between measured and calculated thicknesses of the oil-film lubricating piston rings. Proc. Inst. Mech. Eng., 1974, vol. 188, s. 262-268.
• 39. Hamilton G.M., Moore S.L.: Measurement of the oil-film thickness between the piston ring and liner of a small diesel engine. Proc. Inst. Mech. Eng., 1974, vol. 188, s. 253-261.
• 40. Han D.-Ch., Lee J.-S.: Analysis of the piston ring lubrication with a new boundary condition. Tribology International, 1998, vol. 31, No 12, s. 753-760.
• 41. Hannoschöck N.: Kolbenringschmierung und -Verschleiss. Dissertation, Eidg. Tech. Hochschlue, Zürich 1984.
• 42. Hannoschöck N.: Zur Tribologie des Kolbenringes. Motortechnische Zeitschrift, 1985, Nr 12.
• 43. Harigaya Y., Akagi J., Suzuki M.: Prediction of Temperature, Viscosity and Thickness in Oil Film between Ring and Liner of Internal Combustion Engine. SAE Paper, 2000, No 2000-01-1790.
• 44. Harigaya Y., Ichinose M., Suzuki M.: Effect of temperature on the lubrication characteristics between the piston ring and the cylinder liner of internal combustion engine. Proc. of the 18th Annual Fall Technical Conf. of the ASME Internal Combustion Engine Division „Advancements in Engine Design and Applications”, Tribology and Lubrication, Fairborn, Ohio, October 20-23, 1996, vol. 2, s. 17-24.
• 45. Hebda M.: Procesy tarcia, smarowania i zużywania maszyn. Wyd. Inst. Technol. Eksploatacji – PIB, Warszawa-Radom, 2007.
• 46. Helle R., Spichalsky K., Aoyama N.: Kolbenringe für moderne Dieselmotoren. Motortechnische Zeitschrift (MTZ), 2005, Nr 11.
• 47. Herbst H., Priebsch H.: Simulation of Piston Ring Dynamics and Their Effect on Oil Consumption. SAE Paper, 2000, No 2000-01-0919.
• 48. Huck A.: Beitrag zur Optimierung des Tribosystems Kolbenring – Zylinderlaufbuchse. Fortschritt-Berichte VDI, 1992, Reihe 5, Nr 281.
• 49. Inoue T., Maeda Y., Takeda M., Nakada M.: Study of Transient Oil Consumption of Automotive Engine. SAE Paper, 1989, No 892110.
• 50. Iskra A.: Ölverbrauch eines Verbrennungsmotors. Tribologie/Schmierungstechnik, 1993, 40, Heft 1, s. 3-9.
• 51. Iskra A.: Parametry filmu olejowego w węzłach mechanizmu tłokowo-korbowego silnika spalinowego. Wyd. Politechniki Poznańskiej, Poznań 2001.
• 52. Iskra A.: Studium konstrukcji i funkcjonalności pierścieni w grupie tłokowo-cylindrowej. Wyd. Politechniki Poznańskiej, Poznań 1996.
• 53. Jeng Y.R.: Theoretical Analysis of Piston-Ring Lubrication. Part I – Fully Flooded Lubrication. Part II – Starved Lubrication and Its Application to a Complete Ring Pack. Tribology Transactions, 1992, vol. 35, No 4, s. 696-705, 707-714.
• 54. Kageyama H., Machida S., Shimanuki S.: Study of the Contact Pressures and Deformations of Piston Skirt in Gasoline Engine. SAE Paper, 2000, No 2000-01-1784.
• 55. Kaźmierczak A.: Tarcie w ruchu posuwisto-zwrotnym zespołu tłok-pierścienie cylinder. Prace Nauk. Inst. Konst. i Eksploat. Maszyn Politechniki Wrocławskiej, Monografie, nr 32, 2005.
• 56. Keribar R., Dursunkaya Z., Flemming M.F.: An Integrated Model of Ring Pack Performance. ASME Transactions, 1991, vol. 113, s. 382-389.
• 57. Kniaziewicz T., Piaseczny L.: Modelowanie emisji gazów spalinowych w transporcie morskim. Logistyka, nr 4/2000, s. 18-26.
• 58. Knoll G., Lechtape-Grüter R., Schönen R., Träbing C., Lang J.: Simulationstools für strukturdynamisch gekoppelte Motorkomponenten. Strukturanalyse Tribologie, Institut für Maschinenelemente und Konstruktionstechnik, Universität Kassel, 2000.
• 59. Knoll G., Peeken H., Lechtape-Grüter R., Lang J.: Computer-Aided Simulation of Piston and Piston Ring Dynamics. Transactions of ASME, Jour. of Eng. for Gas Turb. & Power, 1996, vol. 118, s. 880-886.
• 60. Knopf M.: Bewertung der Zuverlässigkeit des tribologischen Systems Kolbenring-Zylinderlaufbuchse. Fortschritt-Berichte VDI, 1996, Reihe 1, Nr 266.
• 61. Knopf M., Eiglmeier C., Merker G.P.: Calculation of Unsteady Hydrodynamic Lubrication and Surface Contact at the Piston-Ring/Cylinder-Liner Interface. SAE Paper, 1998, No 981402.
• 62. Kompa A.: Untersuchung des tribologischen Verhaltens des Systems Kolbenring gegen Zylinderlauffläche mittels Modelltests. Dissertation, Techn. Univ. Karlsruhe, 2003.
• 63. Kornprobst H.: Beitrag zur Klärung der Kolbenringbewegung. Dissertation, Techn. Univ. München, 1988.
• 64. Kornprobst H., Woschni G., Zeilinger K.: Simulation des Kolbenring-Verhaltens im Motorbetrieb. Teil 1-2. Motortechnische Zeitschrift (MTZ), 1989, Nr 11, s. 528-533, Nr. 12, s. 582-585.
• 65. Koszałka G.: Application of the piston-rings-cylinder kit model in the evaluation of operational changes in blowby flow rate, Maintenance and Reliability (Eksploatacja i Niezawodność), No 4, s. 72-81, 2010.
• 66. Koszałka G.: Heat transfer between gas and surrounding walls in the model of gas flow from the combustion chamber to the crankcase. Combustion Engines/Silniki spalinowe, 2009, No 3, s. 71-79.
• 67. Koszałka G.: Modelling the blowby in internal combustion engine. Part 1: A mathematical model. The Archive of Mechanical Engineering, 2004, Vol. LI, No 2, s. 245-257, Part 2: Primary calculations and Verification of the model. The Archive of Mechanical Engineering, 2004, Vol. LI, No 4, s. 595-607.
• 68. Koszałka G., Guzik M., Niewczas A.: Numerical simulation of the ring twists during Diesel engine operation. Combustion Engines/Silniki spalinowe, 2011, No 3/2011 (146), paper PTNSS-2011-SC-061 (artykuł na płycie CD dołączony do czasopisma).
• 69. Koszałka G., Niewczas A.: Eksperymentalne badania wpływu luzu promieniowego pierścienia uszczelniającego na natężenie przedmuchów spalin i zużycie oleju silnikowego. Silniki Spalinowe/ Combustion Engines. Seria specjalna SCI: Design, Operation&Powertrain, artykuł 2007-SC1-092, Katedra Silników Spalinowych i Pojazdów, ATH, Bielsko-Biała 2007, s. 139-144.
• 70. Koszałka G., Niewczas A.: The Influence of Compression Ring Clearances on the Blowby in a Diesel Engine. SAE Paper, 2006, No 2006-01-3356.
• 71. Koszałka G., Niewczas A.: Wear profile of the cylinder liner in a motor truck diesel engine. Journal of KONES, Powertrain and Transport, 2007, 4(14); s. 183-190.
• 72. Koszałka G., Niewczas A., Guzik M.: Predicted and Actual Effect of Cylinder Liner Wear on the Blowby in a Truck Diesel Engine. SAE Paper, 2008, No 2008-01-1717.
• 73. Kozaczewski W.: Konstrukcja grupy tłokowo-cylindrowej silników spalinowych. WKŁ, Warszawa 2004.
• 74. Kruczyński S.: Trójfunkcyjne reaktory katalityczne. Biblioteka Problemów Eksploatacji, Wyd. ITE, Warszawa-Radom 2004.
• 75. Krupowicz A.: Metody numeryczne zagadnień początkowych równań różniczkowych zwyczajnych. PWN, Warszawa 1986.
• 76. Kruse H., Todsen U.: Bisherige Forschungsarbeiten am tribologischen System Kolben-Kolbenring-Zylinder. Tribologie+Schmierungstechnik, 1986, Nr 2.
• 77. Kuo T.-W., Sellnau M.C., Theobald M.A., Jones J.D.: Calculation of Flow in the Piston-Cylinder-Ring Crevices of a Homogenous-Charge Engine and Comparison with Experiment. SAE Paper, 1989, No 890838.
• 78. Lagemann V., Chu Suy F., Füßer H.-J., Heuberger A.: Tribologische Untersuchung des Systems Kolben-Kolbenring-Zylinderlaufbahn. Tribologie+Schmierungstechniuk, 2995, Nr 4.
• 79. Li Y., Chen H., Tian T.: A Deterministic Model for Lubricant Transport within Complex Geometry under Sliding Contact and its Application in the Interaction between the Oil Control Ring and Rough Liner in Internal Combustion Engines. SAE Paper, 2008, No 2008-01-1615.
• 80. Liu Q.: Friction in Mixed and Elastohydrodynamic Lubricated Contacts Including Thermal Effects. PhD Thesis, University of Twente, Enschede 2002.
• 81. Liu L., Tian T.: Modeling Piston Ring-Pack Lubrication with Consideretion of Ring Structural Response. SAE Paper, 2005, No 2005-01-1641.
• 82. Liu L., Tian T., Rabute R.: Development and Applications of an Analytical Tool for Piston Ring Design. SAE Paper, 2003, No 2003-01-3112.
• 83. Lozia Z.: Analiza ruchu samochodu dwuosiowego na tle modelowania jego dynamiki. Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej, Transport, z. 41, 1998.
• 84. Ma M.-T.: Incorporation of Lubricant Shear-Thinning in a Two-Dimensional Lubrication Analysis for Automotive Piston-Ring Packs. SAE Paper, 2000, No 2000-01-1786.
• 85. Ma M.-T., Sherrington I., Smith E.H., Grice N.: Development of a detailed model for piston-ring lubrication in IC engines with circular and non-circular cylinder bores. Tribology International, 1997, vol. 30, No 11, s. 779-788.
• 86. Ma M.-T., Smith E.H., Sherrington I.: A three- dimensional analysis of piston-ring lubrication. Part 1: Modelling. Part 2: Sensitivity analysis. Proc. Inst. Mech. Eng., Journal of Eng. Tribology, 1995, vol. 2009, s. 1-27.
• 87. Merkisz J., Pielecha J., Radzimiński S.: Emisja zanieczyszczeń motoryzacyjnych w świetle nowych przepisów Unii Europejskiej. WKŁ, Warszawa 2012.
• 88. Miyachika M., Sirota T., Kashiyama K.: A Consideration on Piston Second Land Pressure and Oil Consumption of Internal Combustion Engine. SAE Paper, 1984, No 840099.
• 89. Nakayama K., Seki T., Takiguchi M., Someya T., Furahama S.: The Effect of Oil Ring Geometry on Oil Film Thickness in the Circumferential Direction of the Cylinder. SAE Paper, 1998, No 982578.
• 90. Namazian M., Heywood J.B.: Flow in the piston-cylinder-ring crevices of a spark-ignition engine: Effect on hydrocarbon emissions, efficiency and power. SAE Paper, 1982, No 820088.
• 91. Niewczas A.: Trwałość zespołu tłok-pierścienie tłokowe-cylinder silnika spalinowego. WKŁ, Warszawa 1998.
• 92. Niewczas A., Koszałka G.: Niezawodność silników spalinowych. Wyd. Uczelniane Politechniki Lubelskiej, Lublin 2003.
• 93. Niewczas A., Koszałka G., Guzik M.: Modeling of collaboration between the piston ring and the piston groove shelf in an internal combustion engine. Maintenance and Reliability (Eksploatacja i Niezawodność), 2006, No 4(32), s. 82-86.
• 94. Noda T., Yamamoto M., Ohmiya Y., Kawamoto J., Nakada M.: Analysis of Oil Consumption Mechanism by Measuring Oil Ring Radial Movement. SAE Paper, 1989, No 892104.
• 95. Odyck van D.E.A.: Stokes Flow in Thin Films. PhD Thesis, University of Twente, Enschede 2001.
• 96. Osiecki J.: Elementy modelowania w dynamice maszyn. W: Dynamika maszyn. Praca zb. Ossolineum PAN, Wrocław 1974, s. 12-48.
• 97. Osiński Z.: Teoria drgań. PWN, Warszawa 1978.
• 98. Pachernegg S.J.: The Hydraulics of Oil Scraping. SAE Paper, 1971, No 710816.
• 99. Patir N., Cheng.: Application of Average Flow Model to Lubrication Between Rough Sliding Surfaces. Transactions of ASME, 1979, vol. 101.
• 100. Patir N., Cheng H.S.: An Average Flow Model for Determining Effects of Three-Dimensional Roughness on Partial Hydrodynamic Lubrications of ASME, 1978, vol. 100.
• 101. Petris C., Giglio V., Police G.: A mathematical model for the calculation of blow-by flow and oil consumption depending on ring pack dynamics. Part 1: Gas flows, oil scraping and ring pack dynamics. SAE Paper, 1994, No 941940.
• 102. Petris C., Giglio V., Police G.: Some Insights on Mechanism of Oil Consumption. SAE Paper, 1996, No 961216, s. 73-85.
• 103. Piechna J.: Program komputerowy Ring_2D do rozwiązywania 2-wymiarowych zagadnień hydrodynamicznych metodą elementów skończonych. Opracowanie wewnętrzne, Wydz. MEiL PW, Warszawa 2005.
• 104. Piechna J.: Model przepływu oleju z możliwością wystąpienia kawitacji. W: Sprawozdanie z grantu dziekańskiego pt. Numeryczne badania symulacyjne układu pierścienie tłokowe-gładź cylindrowa silnika samochodowego. Rozdz. 4.3. Kierownik grantu Wolff A., Wydział Transportu PW, Warszawa 2005.
• 105. Piechna J.: Rozwiązywanie 2-wymiarowych zagadnień hydrodynamicznych metodą elementów skończonych. Opracowanie wewnętrzne, Wydz. MEiL PW, Warszawa 2005.
• 106. Piechna J.: Wave machines, models and numerical simulation. Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej, Mechanika, z. 205, 2005.
• 107. Priebsch H., Herbst H.: Simulation des Einfusses von Kolbenringparametern. MTZ Motortechnische Zeitsche Zeitschrift 1999, 60, Nr 11.
• 108. Przesmitzki S., Tian T.: An Experimental Study of the Time Scales and Controlling Factors Affecting Drastic Blow-by Increases during Transient Load Changes in SI Engines. SAE Paper, 2008, No 2008-01-0794.
• 109. Przesmitzki S., Tian T.: Oil Transport Inside the Power Cylinder During Transient Load Changes. SAE Paper, 2007, No 2007-01-1054.
• 110. Rachoor H.: Investigation of dynamic friction in lubricated surfaces, PhD Thesis, New Jersey Institute of Technology, Newark, New Jersey 1996.
• 111. Radcliffe C.D., Dowson D.: Analysis of Friction in a Modern Automotive Piston Ping Pack. Proc. of the 21st Leeds-Lyon Symposium on Tribology „Lubricants and Librication”, Institute of Tribology, University of Leeds, UK, 6th-9th September 1994.
• 112. Rangert B.: Hydrodynamic Piston Ring Lubrication with Reference to Lubricating Oil Consumption. Doctorsavhandlingar vid Chalmers Tekniska Hogskola, Gothenburg 1974.
• 113. Räss K., Amoser M.: Progressive development of two-stroke engine tribology. Proc. of CIMAC Congress, Vienna 2007, Paper No 83.
• 114. Richardson D.E., Borman G.L.: Theoretical and Experimental Investigations of Oil Films for Application to Piston Ring Lubrication. SAE Paper, 1992, No 922341, s. 105-120.
• 115. Richardson D.E., Krause S.A.: Predicted Effects of Cylinder Kit Wear on Blowby and Oil Consumption for Two Diesel Engines. Transactions of ASME, Jour. of Eng. for Gas Turb. & Power, 2000, vol. 122, s. 520-525.
• 116. Rodenbeck J.: Untersuchung der Kolbenringdrehbewegung. Fortschritt-Berichte VDI, 2001, Reihe 6, Nr 462.
• 117. Ruddy B.L., Dowson D., Economous P.N.: The Prediction of Gas Pressures within the Ring Packs of Large Bore Diesel Engines. Journal Mech. Eng. Sci., 1981, vol. 23, No 6, s. 295-304.
• 118. Ruddy B.L., Economous P.N., Dowson D.: The theoretical analysis of piston ring performance and its use in practical ring pack design. 14th CIMAC Congress, Helesinki 1981.
• 119. Ruddy B.L., Dowson D., Economous P.N.: A Theoretical Analysis of the Twin-Land Type of Oil-Control Piston Ring. Journal Mechan. Engineering Science, 1981, vol. 23, No 2, s. 51-62.
• 120. Ruddy B.L., Hildyard M.L.: A Review of Tribological Aspects of Piston Assembly Design. Proc. of 17th Symp. on Tribology, Leeds-Lyon, Sept. 1990.
• 121. Rychter T., Teodorczyk A.: Modelowanie matematyczne roboczego cyklu silnika tłokowego. PWN, Warszawa 1990.
• 122. Saad A., Sayers C.R., Wayte R., Spikes H.A.: Piston Ring Face Temperatures in a Firing Diesel Engine. Proc. of 17th Symp. on Tribology, Leeds-Lyon, Sept. 1990.
• 123. Saito K., Igashira T., Nakada M.: Analysis of Oil Consumption by Observing Oil Behaviour Around Piston Ring Using a Glass Cylinder Engine. SAE Paper, 1989, No 892107.
• 124. Sayles R.S.: A Case Study of Cylinder-Liner Wear in Relation to „Varnish” Films in a Large Long-Stroke Marine Diesel Engines. SAE Paper, 2000, No 2000-01-1783.
• 125. Serdecki W.: Badania współpracy elementów układu tłokowo-cylinderowego silnika spalinowego. Wyd. Politechniki Poznańskiej, Poznań 2002.
• 126. Serdecki W.: Wpływ pierścieni uszczelniających na kształtowanie filmu olejowego na gładzi cylinderowej silnika spalinowego. Badania podstawowe. Praca habilitacyjna, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Rozprawy, nr 235, Poznań 1990.
• 127. Serdecki W., Krzymień P.: Distribution of piston compression ring pressure against the deformed cylinder wall. Combustion Engines/Silniki spalinowe, 2011, No 2/2011 (145), s. 17-24.
• 128. Serdecki W., Krzymień P., Brzeziński Ł.: Tests on piston ring-cylinder liner collaboration of high power engine. Combustion Engines/Silniki spalinowe, 2009, No 2009-SCI, s. 35-42.
• 129. Szuster M., Mahler F., Deis M., Macy D., Frame R.: Piston ring microwelding: field/lab correlation and prevention. Proc. of the 18th Annual Fall Technical Conf. of the ASME Internal Combustion Engine Division „Advancements in Engine Design and Applications”, Tribology and Lubrication, Fairborn, Ohio, October 20-23, 1996, vol. 2, s. 81-88.
• 130. Takiguchi M., Nakayama K., Furuhama S., Yoshida H.: Variation of Piston Ring Oil Film Thickness in an Internal Combustion Engine. Comparison between Thrust and Anti-Thrust Side. SAE Paper, 1998, No 980563, s. 1-9.
• 131. Takiguchi M., Sasaki R., Takahashi I., Ishibashi F., Furuhama S., Kai R., Sato M.: Oil Film Thickness Measurement and Analysis of a Three Pack in an Operating Diesel Engine. SAE Paper, 2000, No 2000-01-1787.
• 132. Tamminen J., Sandström C.-E., Andersson P.: Influence of load on the tribological conditions in piston ring and cylinder liner contacts in a medium-speed diesel engine. Tribology International, 2006, vol. 39, s. 1643-1652.
• 133. Tamminen J., Sandström C.-E., Nurmi H.: Influence of the Piston Inter-ring Pressure on the Ring Behaviour in a Medium Speed Diesel Engine. SAE Paper, 2005, No 2005-01-3847.
• 134. Taylor R.I., Brown M.A., Thomson D.M., Bell J.C.: The Influence of Lubricant Rheology on Friction in the Piston Ring-Pack. SAE Paper, 1994, No 941981.
• 135. Thirouard B., Tian T.: Oil Transport in the Piston Ring Pack. Part I: Identification and Characterization of the Main Oil Transport Routes and Mechanisms. SAE Paper, 2003, No 2003-01-1952.
• 136. Thirouard B., Tian T.: Oil Transport in the Piston Ring Pack. Part II: Zone Analysis and Macro Oil Transport Model. SAE Paper, 2003, No 2003-01-1953.
• 137. Thirouard B., Tian T., Hart D.P: Investigation of Oil Transport Mechanisms in the Piston Ring Pack of a Single Cylinder Diesel Engine, Using Two Dimensional Laser Induced Fluorescence. SAE Paper, 1998, No 982658.
• 138. Tian T., Nordzij L.B., Wong V.W., Heywood J.B.: Modeling Piston-Ring Dynamics, Blowby, and Ring-Twist Effects. Trans. of ASME, Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, 1998, vol. 120, s. 843-854.
• 139. Tian T., Rabute R., Wong V.W., Heywood J.B.: Effects of Piston-Ring Dynamics on Ring/Groove Wear and Oil Consumption in a Diesel Engine. SAE Paper, 1997, No 970835.
• 140. Tian T., Wong V.W., Heywood J.B.: Modeling the Dynamics and Lubrication of Three Piece Oil Control Ring in Internal Combustion Engines. SAE Paper, 1998, No 982657.
• 141. Tian T., Wong V.W., Heywood J.B.: A Piston Ring Pack Film Thickness and Friction Model for Multigrade Oils and Rough Surfaces. SAE Paper, 1996, No 962032, s. 27-39.
• 142. Timoshenko S.: Strength of materials, Part II, s. 138, 1962.
• 143. Ting L.L., Mayer J.E.: Piston Ring Lubrication and Cylinder Bore Wear Analysis. Part II – Theory Verification. Trans. of ASME, Journal of Lubrication Techn., 1974, s. 258-266.
• 144. Tipei N.: Flow Characteristics and Pressure Head Build-Up at the Inlet of Narrow Passages. Transactions of ASME, Journal of Lubrication Tech., 1978, vol. 100, s. 47-55.
• 145. Tipei N.: Flow and Pressure Head at the Inlet of Narrow Passages, without Upstream Free Surface. Transactions of ASME, Journal of Lubrication Tech., 1982, vol. 104, s. 196-202.
• 146. Todsen U.: Untersuchungen an dem tribologischen System Kolben-Kolbenring-Zylinder. VDI-Forschungsheft, 1985, Nr 628, s. 1-52.
• 147. Todsen U., Niethus K.U.: Optical Ways to Improve the Tribological System Piston-Ring-Liner. SAE Paper, 2006, No 2006-01-0527.
• 148. Usui M., Murayama K., Oogake K., Yoshida H.: Study of Oil Flow Surrounding Piston Rings and Visualization Observation. SAE Paper, 2008, No 2008-01-0795.
• 149. Veettil M.P., Shi F.: CFD Analysis of Oil/Gas Flow in Piston Ring-Pack. SAE Paper, 2011, No 2011-01-1406.
• 150. Vokac A., Tian T.: An Experimental Study of Oil Transport on Piston Third Land and the Effects of Piston and Ring Designs. SAE Paper, 2004, No 2004-01-1934.
• 151. Wang H.S., Fu J.Y.: Distributed Law of Engine Cylinder Liner Hybrodynamic Lubrication Oil Film. Vehicle Tribology. Proc. of 17th Leeds-Lyon Simposium on Tribology, September 1990.
• 152. Wärtsilä Technology Review. Ogólnie dostępnie materiały informacyjne (dotyczące różnych silników konstruowanych przez firmę Wärtsilä). www.wartsila.com.
• 153. Wärtsilä – Ship Power Systems. Ogólnie dostępny katalog (wydawany co roku) podstawowych danych technicznych silników konstruowanych przez firmę Wärtsilä). www.wartsila.com.
• 154. Wietzel U.: Schmierstoffträgheitseffekte bei oszillierender Bewegung der Gleitpartner. Tribologie+Schmierungstechnik, 1994, Nr 1.
• 155. Włodarski J.K., Podsiadło A., Kluj S.: Uszkodzenia systemu tłok-cylinder (TC) okrętowych silników spalinowych. Wyd. Akademii Morskiej w Gdyni, Gdynia 2011.
• 156. Wolff A.: Badania symulacyjne działania pakietu pierścieni tłokowych silnika samochodowego. Prace Nauk. Politechniki Warszawskiej, Transport, z. 63, 2007, s. 277-284.
• 157. Wolff A.: Badania symulacyjne przepływu gazu przez uszczelnienie labiryntowe pierścieni tłokowych. Zeszyty Nauk. Instytutu Pojazdów, Wydział SiMR, Politechnika Warszawska, 2007, z. 2, s. 39-65.
• 158. Wolff A.: Experimental verification of the model of piston ring pack operation of an internal combustion engine. The Archive of Mechanical Engineering, 2009, vol. LVI, No 1, s. 73-90.
• 159. Wolff A.: Influence of engine load on piston ring pack operation of a marine two-stroke engine. Journal of KONES Powertrain and Transport, 2012, vol. 19, No 2, s. 557-569.
• 160. Wolff A.: Modelowanie i symulacja numeryczna funkcjonowania pakietu pierścieni tłokowych dwusuwowego silnika okrętowego. Zeszyty Nauk. Instytutu Pojazdów, Wydział Samochodów i Maszyn Roboczych, Politechnika Warszawska, 2011, z. 1 (82), s. 5-17.
• 161. Wolff A.: Modelowanie matematyczne i symulacja numeryczna działania pakietu pierścieni tłokowych silnika spalinowego. Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów, Wydział SiMR, 2008, z. 2 (69), s. 5-15.
• 162. Wolff A.: Numerical analysis of piston ring pack operation (Analiza numeryczna funkcjonowania pakietu pierścieni tłokowych). Combustion Engines/Silniki spalinowe, 2009, No 2, s. 128-141.
• 163. Wolff A.: Numerical analysis of piston ring pack operation of a marine two-stroke engine (Analiza numeryczna funkcjonowania pakietu pierścieni tłokowych dwufazowego silnika okrętowego). Combustion Engines/Silniki spalinowe, 2011, No 3/2011 (146) (artykuł na płycie CD dołączonej do czasopisma).
• 164. Wolff A.: Numeryczna symulacja działania pakietu pierścieni tłokowych z uwzględnieniem przedmuchu spalin, smarowania i odkształceń kątowych pierścieni. Silniki spalinowe/Combustion Engines. Seria specjalna SC1: Design, Operation&Powertrain, artykuł 2007-SC1-041, Katedra Silników Spalinowych i Pojazdów, ATH, Bielsko-Biała, 2007, s. 145-159.
• 165. Wolff A.: Numeryczne badania symulacyjne układu pierścienie tłokowe-gładź cylindrowa silnika samochodowego. Sprawozdanie z grantu dziekańskiego, Wydział Transportu PW, Warszawa 2005.
• 166. Wolff A.: Numeryczne badania symulacyjne układu pierścienie tłokowe-gładź cylindrowa silnika samochodowego (część II). Sprawozdanie z grantu dziekańskiego, Wydział Transportu PW, Warszawa 2006.
• 167. Wolff A.: Symulacja cyfrowa działania pakietu pierścieni tłokowych. Polska Akademia Nauk Oddział w Krakowie, Teka Komisji Motoryzacji pt. „Konstrukcja, badania, eksploatacja, technologia pojazdów samochodowych i silników spalinowych”, nr 33-34, Kraków 2008, s. 467-474.
• 168. Wolff A.: Verifikation des erstellten Computerprogramms STOPF. Vergleich der Berechnungsergebnisse des Programms STOPF und des Programms LUB für die Hydrodynamik der Kolbenringe (Weryfikacja opracowanego programu komputerowego STOPF. Porównanie wyników obliczeń programu STOPF i programu LUB do hydrodynamiki pierścieni tłokowych). Sprawozdanie wykonane w ośrodk. konstruk. siln. spalin. Wärtsilä, Winterthur 2000.
• 169. Wolff A., Piechna J.: Modelowanie matematyczne i symulacja numeryczna układu pierścienie tłokowe-gładź cylindrowa silnika samochodowego. Sprawozdanie z grantu dziekańskiego, Wydział Transportu PW, Warszawa 2004.
• 170. Wolff A., Piechna J.: Numerical simulation of piston ring pack operation. The Archive of Mechanical Engineering, 2003, vol. L, No 3, s. 303-329.
• 171. Wolff A., Piechna J.: Numerical simulation of piston ring pack operation in the case of mixed lubrication. The Archive of Mechanical Engineering, 2005, vol. LII, No 3, s. 157-190.
• 172. Wolff A., Piechna J.: Numerical simulation of piston ring pack operation with regard to ring twist effects. The Archive of Mechanical Engineering, 2007, vol. LIV, No 1, s. 65-99.
• 173. Wolff A., Piechna J.: Numeryczna analiza hydrodynamiki układu: pierścienie tłokowe-cylinder silnika spalinowego. Międzynarodowa Konf. Nauk. Transport XXI wieku, Warszawa, 19-21.09.2001.
• 174. Wolff A., Piechna J.: Numeryczna symulacja działania pakietu pierścieni tłokowych. Mat. międzynarodowego kongresu Polskiego Towarzystwa Naukowego Silników Spalinowych. The Development of Combustion Engines, Szczyrk, 25-28.09.2005, referat PTNSS P05-C076 (na płycie CD).
• 175. Woodyard D.: Pounder's Marine Diesel Engines and Gas Turbines. Elsevier, London 2004.
• 176. Woschni G.: A Universally Applicable Equation for the Instantaneous Heat Transfer Coefficient in Internal Combustion Engines. SAE Paper, 1967, No 670931.
• 177. Yamada T., Kobayashi H., Kusama K., Sagawa J., Takiguchi M., Ishikawa T.: Development of a Technique to Predict Oil Consumption with Consideration for Cylinder Deformation – Prediction of Ring Oil Film Thickness and Amound of Oil Passing Across Running Surface under Cylinder Deformation. SAE Paper, 2003, No 2003-01-0982.
• 178. Ye Z.A., Cheng H.S.: Tribological Behavior of Advanced Material Pairs of Piston-ring/Cylinder-liner. SAE Paper, 1996, No 961145, s. 47-55.
• 179. Yilmaz E., Thirouard B., Tian T., Wong V.W., Heywood J.B., Lee N.: Analysis of Oil Consumption Behavior during Ramp Transiens in a Production Spark Ignition Engine. SAE Paper, 2001, No 2001-01-3544.
• 180. Yoshida H., Kusama K., Kobayashi H.: Diesel Engine Oil Consumption Depending on Piston Ring Design. SAE Paper, 1991, No 911699.
• 181. Yoshida H., Kusama K., Sugihara H.: Effect of Piston Second Land Shape on Oil Consumption. Proc. of the 18th Annual Fall Technical Conf. of the ASME Internal Combustion Engine Division „Advancements in Engine Design and Applications”, Tribology and Lubrication, Fairborn, Ohio, October 20-23, 1996, vol. 2, s. 7-16, ASME 1996.
• 182. Yun J.E., Chung Y., Chun S.M., Lee K.Y.: An Application of Simplified Average Reynolds Equation for Mixed Lubrication Analysis of Piston Ring Assembly in an Internal Combustion Engine. SAE Paper, 1995, No 952562.
• 183. Zhou Q.-B.: The development of the piston ring pack evaluation system. CIMAC Congr., Florence 1991.
• 184. Zhou Q.-B., Zhu T.-Z., Wang R.-S.: A full lubrication model for rough surface piston rings. Tribology International, 1988, vol. 21, No 4, s. 211-214.
• 185. Zottin W., Clemente M., Leite J.M.M.: Predictive Analysis of Lube Oil Consumption for a Diesel Engine. SAE Paper, 1995, No 950520, s. 13-30.