Modelowanie matematyczne i symulacja numeryczna działania pakietu pierścieni tłokowych silnika spalinowego

• Autorzy: Wolff A.

Warianty tytułu

EN

Mathematical modelling and numerical simulation of piston ring pack operation of an internal combustion engine

• Konferencja: Motoryzacyjne Problemy Ochrony Środowiska / Materiały XV Ogólnopolskego Sympozjum Naukowego (XV ; 7.12.2007 ; Warszawa, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono kompleksowy model ruchu pakietu pierścieni tłokowych po filmie olejowym o grubości porównywalnej z sumaryczną chropowatością pierścieni i gładzi cylindrowej. Zaadaptowano model przepływu oleju w szczelinie o chropowatych ściankach Patira i Chenga [3, 4] oraz model elastycznego kontaktu chropowatych powierzchni Greenwooda i Tripa [1]. Opracowano także model przepływu gazu przez uszczelnienie labiryntowe pierścieni, jak i model odkształceń kątowych pierścieni i ich pionowych przeskoków w rowkach tłoka. Wyniki obliczeń symulacyjnych przedstawiono w formie wykresów.

EN

In the paper a model of a ring pack motion on an oil film has been analysed. The local thickness of the oil film can be compared to height of the combined surface roughness of a cylinder liner and piston rings. Equations describing the mixed lubrication problem based on the empirical mathematical model formulated in works of Patir, Cheng [5, 6] and Greenwood, Trip [2] have been combined and used in this paper. A model of a gas flow through the labyrinth seal of piston rings has been developed. In addition models of ring twist effects and axial ring motion in piston grooves have been applied. Results of numerical simulations have been presented.

Słowa kluczowe

PL

pierścień tłokowy; silnik spalinowy; modelowanie matematyczne; symulacja numeryczna

EN

piston ring; combustion engine; mathematical modelling; numerical simulation

• Wydawca: Instytut Pojazdów Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska
• Rocznik: 2008
• Tom: z. 2/69
• Strony: 5--15
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Wolff A.

• Politechnika Warszawska, Wydział Transportu, Zakład EiUP

Bibliografia

• [1] Greenwood J., Trip J.H.: The contact of Two Nominally Flat Rough Surfaces, Proc I. Mech. E., Vol. 185, pp. 625-633, 1971,
• [2] Koszałka G.: Modelling the blowby in internal combustion engine, Part 1: A mathematical model, The Archive of Mechanical Engineering, Vol. LI, Number 2, p. 245- 257, 2004; Part 2: Primary calculations and Verification of the model, The Archive of Mechanical Engineering, Vol. LI, No. 4, p. 595- 607, 2004,
• [3] Patir N., Cheng H.S.: An Average Flow Model for Determining Effects of Three-Dimensional Roughness on Partial Hydrodynamic Lubrication, Transactions of ASME, Vol 100, January 1978,
• [4] Patir N., Cheng H.S.: Application of Average Flow Model to Lubrication Between Rough Sliding Surfaces, Transactions of ASME, Vol 101, April 1979,
• [5] Tian T., Nordzij L.B., Wong V.W., Heywood J.B.: Modeling Piston-Ring Dynamics, Blowby, and Ring-Twist Effects, Transactions of ASME, Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, Vol. 120, p. 843-854, October 1998,
• [6] Wolff A., Piechna J.: Numerical simulation of piston ring pack operation, The Archive of Mechanical Engineering, Vol. L, No. 3, p. 303- 329, 2003,
• [7] Wolff A., Piechna J.: Numerical simulation of piston ring pack operation in the case of mixed lubrication, The Archive of Mechanical Engineering, Vol. LII, No. 3, p. 157-190, 2005,
• [8] Wolff A., Piechna J.: Numeryczna symulacja działania pakietu pierścieni tłokowych, Materiały międzynarodowego kongresu Polskiego Towarzystwa Naukowego Silników Spalinowych, referat PTNSS P05-C076, Szczyrk, 25-28.09.2005,
• [9] Wolff A.: Badania symulacyjne przepływu gazu przez uszczelnienie labiryntowe pierścieni tłokowych, Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów, Wydział Samochodów i Maszyn Roboczych, Politechnika Warszawska, zeszyt 2, str. 39-65, Warszawa 2007,
• [10] Wolff A., Piechna J.: Numerical simulation of piston ring pack operation with regard to ring twist effects, The Archive of Mechanical Engineering, Vol. LIV, No. 1, p. 65-99, Warsaw 2007,
• [11] Wolff A.: Numeryczna symulacja działania pakietu pierścieni tłokowych z uwzględnieniem przedmuchu spalin, smarowania i odkształceń kątowych pierścieni, Materiały międzynarodowego kongresu Polskiego Towarzystwa Naukowego Silników Spalinowych, referat PTNSS P07- C041, str. 145-159, Kraków, 20-23.05.2007.