The numerical calculation module for piston rings & cylinder and research with analysis of the results of the internal combustion engine locomotive during the 85-hour endurance test

• Autorzy: Kaźmierczak Andrzej , Borkowska Joanna , Tkaczyk Marcin

Warianty tytułu

PL

Numeryczny moduł obliczeniowy dla cylindrów i pierścieni oraz badanie i analiza wyników 85-godzinnych testów wytrzymałościowych silnika lokomotywy

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

The piston with piston rings and bearing surface is a self-contained and highly complex tribological system. One of the most widespread global friction pairs traversed by reciprocating a pair of piston rings - cylinder internal combustion engine. Group PRC combustion engine is the solution generating considerable friction. Various researchers estimate the share of friction losses, per node piston rings - cylinder liner, at 19 to 60% of the total friction losses in the combustion engine. This paper describes part of a larger program to reduce wear the set working parts (piston, piston ring and bearing surface). The project is implemented through the development of new designs of piston rings with anti-wear coating that contains synthetic diamond in the form of loose embedded in a coating of chromium (PRC). The aim of the author was to present the methodology used to compute characterized by a particular procedure. In practical use FEM software is used and the FVM. Developed and implemented Piston Rings Calculation Module is compatible with the idea of numerical computational methods is to say: functionally consists in carrying out a calculation of the desire to achieve the exact solution (the nearest is real) by conducting and receiving intermediate solutions (the next).

PL

Tłok wraz z pierścieniami oraz powierzchnią cylindra jest bardzo złożonym zamkniętym systemem trybologicznym. Pierścienie tłoka – cylinder jest jedną z najbardziej globalnie rozpowszechnionych par tarcia silników spalinowych. Para tarcia TPC jest rozwiązaniem wytwarzającym znaczące tarcie w silnikach spalinowych. Różne źródła naukowe określają straty na jeden węzeł spowodowane tarciem pary pierścień-ściana cylindra jako 19 do 60% wartości wszystkich strat tarcia w silniku spalinowym. W tym artykule omówiono część większego programu badawczego mającego na celu zmniejszenie zużycia pracujących elementów (tłok, pierścienie tłoka, powierzchnia cylindra). Projekt ten jest wdrażany w ramach rozwoju nowych konstrukcji pierścieni tłokowych z powłoką zapobiegającą zużyciu, zawierającą syntetyczny diament luźno zatopiony w powłoce chromu (TPC). Celem Autorów było przedstawienie metodologii stosowanej do obliczeń charakteryzującej się określoną procedurą. W praktyce wykorzystuje się oprogramowanie MES oraz MOS. Opracowany i wdrożony moduł obliczeniowy pierścieni tłokowych jest zgodny z ideą numerycznych metod obliczeniowych, to znaczy: funkcjonalnie polega na przeprowadzeniu obliczenia zamiaru uzyskania dokładnego wyniku (najbardziej zbliżonego rzeczywistości) poprzez uzyskanie i wykorzystanie wartości pośrednich.

Słowa kluczowe

EN

numerical calculation module; cylinder; ring; endurance test; locomotive; engine; piston; friction pair; FEM

PL

numeryczny moduł obliczeniowy; cylinder; pierścień; test wytrzymałościowy; lokomotywa; silnik; tłok; para tarcia; MES

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Pojazdy Szynowe
• Rocznik: 2019
• Tom: Nr 3
• Strony: 24--34
• Opis fizyczny: Bibliogr.8 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kaźmierczak Andrzej

• Politechnika Wrocławska

autor

Borkowska Joanna

• Politechnika Wrocławska

autor

Tkaczyk Marcin

• Politechnika Wrocławska

Bibliografia

• [1] Reif, K., Dietsche, K. H., Automotive Handbook, Published by: Robert Bosch GmbH, Postfach 410960, D-76225 Karlsruhe. Business Division Automotive Aftermarket. 2014
• [2] Froelund, K., Fritz, S., Smith, B., RANKING LUBRICATING OIL CONSUMPTION OF DIFFERENT POWER ASSEMBLIES ON AN EMD16-645-E LOCOMOTIVE DIESEL, c CIMAC Congress 2004, Kyoto
• [3] Corcione, F. E., et al., Temporal and Spatial Evolution of Radical Species in the Experimental and Numerical Characterization of Diesel Auto-Ignition, Proceedings of The Fifth International Symposium on Diagnostics and Modeling of Combustion in Internal Combustion Engines (COMODIA 2001), pp. 355-363, Nagoya 2001.
• [4] Rusiński Eugeniusz, Czmochowski Jerzy ,Smolnicki Tadeusz, Zaawansowana metoda elementów skończonych w konstrukcjach nośnych, Wydawnictwo: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej; Rok wydania: 2000
• [5] Rusiński E., Zasady projektowania konstrukcji nośnych pojazdów samochodowych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, 2002 10
• [6] http://www.is.pw.edu.pl/plik/293/MES-wyklad.pdf, ostatnia aktualizacja 31.12.2011
• [7] Kaźmierczak A., Tkaczyk M. The numerical calculation module for piston rings & cylinder of combustion engine, Proceedings of the 14th International Scientific Conference: Computer Aided Engineering, Springer 2018
• [8] Borkowska J, Kaźmierczak A., Research and analysis of the results of the internal combustion engine locomotive during the 85-hour endurance test, Journal of KONES Powertrain and Transport, Vol. No. 42, 2016

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).