Wykorzystanie modelu szczelności układu TPC do oceny eksploatacyjnych zmian natężenia przedmuchów spalin do skrzyni korbowej

• Autorzy: Koszałka G.

Warianty tytułu

EN

Application of the piston-rings-cylinder kit model in the evaluation of operational changes in blowby flow rate

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy dokonano oceny możliwości wykorzystania analitycznego modelu szczelności układu tłok-pierścienie-cylinder (TPC) do przewidywania eksploatacyjnych zmian stanu technicznego samochodowego silnika spalinowego. Oceny tej dokonano porównując wyniki badań symulacyjnych modelu TPC z wynikami badań przeprowadzonych na obiektach rzeczywistych. Na podstawie długotrwałych badań eksploatacyjnych wyznaczono przebieg zużycia tulei cylindrowej oraz zmiany natężenia przedmuchów spalin do skrzyni korbowej samochodowego silnika o zapłonie samoczynnym. Następnie przy użyciu opracowanego modelu TPC, pozwalającego uwzględniać wpływ zużycia, obliczono natężenia przedmuchów spalin dla wartości zużycia odpowiadających różnym przebiegom samochodu. Wyniki porównania wartości obliczonych ze zmierzonymi pozwalają stwierdzić, że opracowany model uszczelnienia TPC może być wykorzystany do przewidywania zmian natężenia przedmuchów spalin spowodowanych eksploatacyjnym zużyciem silnika.

EN

The study provides an evaluation of possible applications of the analytical model of the piston-rings-cylinder kit for prediction of the operational changes in the technical condition of a motor-vehicle internal combustion engine. This evaluation was based on a comparison of the results of piston-rings-cylinder kit model simulation and the results of real object testing. Based on long-term operational tests, cylinder liner wear profiles were determined along with blowby flow rates for compression ignition engines. Then, using the developed piston-rings-cylinder model, which takes into consideration the impact of the wear, the blowby flow rates were calculated for wear values corresponding to different kilometrage. The results of the comparison of values calculated with the values measured suggest that the developed piston-rings-cylinder kit model may be used for prediction of blowby flow rate changes due to engine wear.

Słowa kluczowe

PL

silniki spalinowe; zużycie; przedmuchy spalin; cylinder; pierścień; model analityczny

EN

internal combustion engine; wear; blowby; cylinder; ring; analytical model

• Wydawca: Polskie Naukowo-Techniczne Towarzystwo Eksploatacyjne
• Czasopismo: Eksploatacja i Niezawodność
• Rocznik: 2010
• Tom: nr 4
• Strony: 72--81
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz.

Twórcy

autor

Koszałka G.

• Katedra Silników Spalinowych i Transportu Politechnika Lubelska ul. Nadbystrzycka 36, 20-618 Lublin, Polska,

Bibliografia

• 1. Chen J, Richardson D E. Predicted and measured ring pack performance of a diesel engine. SAE Paper 2000-01-0918, 2000.
• 2. Demarchi V, Windlin F L. Improvement in the Compatibility Between the Wear Rates of Top Ring and Liner Materials. SAE Paper 970833, 1997.
• 3. Kazimierski Z, Krzysztof M, Makowski Z. Strumień masy gazu w przepływie przez szczelinę z niesymetrycznym ostrokrawędziowym wlotem. Archiwum Budowy Maszyn 1984; 1-2(XXXI).
• 4. Keribar R, Dursunkaya Z, Flemming M F. An Integrated Model of Ring Pack Performance. Journal of Engineering for Gas Turbines and Power 1991; 113: 382-389.
• 5. Koszałka G. Modelling the blowby in internal combustion engine, Part 1: A mathematical model. The Archive of Mechanical Engineering 2004; 2(LI): 245-257.
• 6. Koszałka G. Modelling the blowby in internal combustion engine, Part 2: Primary calculations and verification of the model. The Archive of Mechanical Engineering 2004; 4(LI): 595-607.
• 7. Koszalka G, Niewczas A. The Influence of Compression Ring Clearances on the Blowby in a Diesel Engine. SAE Paper 2006-01-3356, 2006.
• 8. 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); 183-190.
• 9. Koszalka G, Niewczas A, Guzik M. Predicted and Actual Effect of Cylinder Liner Wear on the Blowby in a Truck Diesel Engine. SAE Paper 2008-01-1717, 2008.
• 10. Kuo T-W, Sellnau M C, Theobald M A, Jones J D. Calculation of Flow in the Piston-Cylinder-Ring Crevices of a Homogeneous-Charge Engine and Comparison with Experiment. SAE Paper 890838, 1989.
• 11. Michalski R, Wierzbicki S. An analysis of degradation of vehicles in operation. Eksploatacja i Niezawodnosc – Maintenance and Reliability 2008; 1(37): 30-32.
• 12. Niewczas A. Podstawy stochastycznego modelu zużywania poprzez tarcie w zagadnieniach trwałości elementów maszyn. Zeszyty Naukowe Nr 19. Radom: WSI, 1989.
• 13. Niewczas A, Koszałka G, Droździe P. Stochastic model of truck engine wear with regard to discontinuity of operation. Eksploatacja i Niezawodnosc – Maintenance and Reliability 2006; 2(30): 52-55.
• 14. Priest M, Dowson D, Taylor C M. Predictive wear modelling of lubricated piston rings in a diesel engine. Wear 1999; 231: 89-101.
• 15. Richardson D E, Krause S A. Predicted Effects of Cylinder Kit Wear on Blowby and Oil Consumption for Two Diesel Engines. Journal of Engineering for Gas Turbines and Power 2000; 122: 520-525.
• 16. Tian T. Dynamic behaviours of piston rings and their practical impact. Part 1: ring fl utter and ring collapse and their effects on gas fl ow and oil transport. Journal of Engineering Tribology 2005; 4(216): 209-227.
• 17. Tian T, Noordzij L B, Wong V W, Heywood J B. Modeling Piston-Ring Dynamics, Blowby and Ring-Twist Effects. Journal of Engineering for Gas Turbines and Power 1998; 120: 843-854.
• 18. 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 970835, 1997.
• 19. Wolff A. Numerical analysis of piston ring pack operation. Combustion Engines – Silniki Spalinowe 2009; 2(137): 128-141.