Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Model of operational changes in the combustion chamber tightness of a diesel engine

Koszałka G.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2014

|

Vol. 16, no. 1

133--139

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań szczelności komory spalania silnika o zapłonie samoczynnym w czasie długotrwałej eksploatacji. Badania przeprowadzono na 5 egzemplarzach sześciocylindrowego silnika wykorzystywanego do napędu samochodów ciężarowych. Zmiany szczelności w zakresie przebiegów 0–500 tys. km określono na podstawie wyników pomiarów: spadku ciśnienia z wykorzystaniem próbnika szczelności komory spalania, maksymalnego ciśnienie sprężania w cylindrach oraz natężenia przedmuchów spalin do skrzyni korbowej w różnych warunkach pracy silnika. Wyniki badań poddano analizie statystycznej. Opracowano stochastyczne modele zmian szczelności komory spalania silnika w funkcji przebiegu samochodu. Model opisuje przebieg wartości średniej wybranego parametru diagnostycznego w czasie oraz granic obszaru prawdopodobnych zmian tego parametru. Wyniki badań wykazały, że zarówno prędkość jak i charakter zmian w funkcji czasu eksploatacji były różne dla różnych parametrów. Najmniejszą dynamiką zmian wyróżniało się maksymalne ciśnienie sprężania (spadek o mniej niż 20% w zakresie przebiegów samochodu: 0–500 tys. km), średnią dynamiką – wskaźnik szczelności, a największą – natężenie przedmuchów spalin (3-krotny wzrost przy 2200 obr/min), przy czym dla dwóch pierwszych parametrów szybkość zmian zwiększała się wraz z przebiegiem samochodu, natomiast w przypadku przedmuchów spalin zmiany miały charakter liniowy. Wyznaczono również pola rozproszeń (zmian odchyleń standardowych) dla badanych parametrów diagnostycznych.

EN

The paper presents the results of tightness testing of an internal combustion engine combustion chamber during long-term operation. The tests were conducted on 5 six-cylinder diesel engines used in motor trucks. Changes in tightness for the distance range 0–500,000 km were determined based on the measurement results of the following: pressure drop measured using a cylinder leakdown tester, maximum compression pressure in the cylinders, and the blow-by flow rate at different engine operating conditions. The obtained test results were analyzed statistically. Stochastic models of changes in engine combustion chamber tightness versus distance traveled were developed. Each model describes the time history of the mean value of a selected diagnostic parameter and the limits of probable changes in this parameter. The test results have shown that both the rate and character of changes as a function of engine operation time differed depending on a parameter. The maximum compression pressure was characterized by the lowest dynamics of changes (a decrease by less than 20% for the distance range 0–500,000 km), the cylinder leakage was characterized by a moderate change dynamics, while the blow-by flow rate exhibited the highest dynamics of changes (a threefold increase at 2200 rpm). It should also be mentioned that in the case of the first two parameters, the rate of changes increased with the distance traveled, whereas in the case of the blow-by the observed changes were linear. Also, dispersion fields (i.e. changes in standard deviations) were calculated for the tested diagnostic parameters.

2

Changes in blow-by and compression pressure of a diesel engine during a bench durability test

Koszałka G., Suchecki A.

Combustion Engines

|

2013

|

R. 52, nr 3

34--39

EN

This paper presents changes in the tightness of a combustion chamber during a 1200-hour bench durability test. The study was conducted on three four-cylinder turbocharged DI diesel engines with a capacity of 1.3 dm3. The changes in the tightness were determined on the basis of the results of periodical measurements of the blow-by flow rate under different conditions of engine operation and measurements of maximum compression pressure in the cylinders. The results showed that the maximum compression pressure remained at the same level during a long period of engine operation, corresponding to a distance of 150 000 km covered by a car. After that period, the pressure started to decrease (after a distance of 200 000 km, it had dropped by 10%). The blow-by flow rate decreased in the initial period of engine operation and then it started to rise linearly at full engine load. The rate of increase depended on engine speed – it was the smallest at low speeds (20% increase in the time range of 100–1200 hours, which corresponded to a distance of 16 000–192 000 km covered by a car – at 1000 rpm), and the highest at 4000 rpm (an increase of 70% in the same time range).

PL

W artykule zaprezentowano wyniki badań zmian szczelności komory spalania podczas 1200-godzinnej stanowiskowej próby trwałościowej. Badania przeprowadzono na trzech egzemplarzach 4-cylindrowego, turbodoładowanego silnika o zapłonie samoczynnym z wtryskiem bezpośrednim i objętości skokowej 1,3 dm3. Zmiany szczelności przestrzeni roboczej silnika ustalone zostały na podstawie okresowych pomiarów natężenia przedmuchów spalin w różnych warunkach pracy silnika oraz pomiarów maksymalnego ciśnienia sprężania w poszczególnych cylindrach. Wyniki badań wskazują, że maksymalne ciśnienie sprężania przez długi okres pracy silnika, odpowiadający 150 tys. km przebiegu samochodu, nie ulega zmniejszeniu. Po tym okresie zaczyna spadać (spadek przy przebiegu 200 tys. km wynosił 10%). Natężenie przedmuchów spalin w pierwszym okresie eksploatacji silnika spada, po czym, przy pełnym obciążeniu silnika, zaczyna liniowo wzrastać, przy czym szybkość wzrostu zależy od prędkości obrotowej silnika – najwolniej przy małych prędkościach (wzrost o 20% przy 1000 obr/min, w zakresie od 100 do 1200 godzin pracy silnika w teście), a najszybciej przy prędkości znamionowej 4000 obr/min (wzrost o 70%).

3

A numerical model for calculation of piston rings wetted area in a combustion engine

Guzik M., Koszałka G., Niewczas A.

Journal of KONES

|

2012

|

Vol. 19, No. 3

156-164

EN

Assumptions made while modelling the oil film between the ring and the cylinder liner in IC engines, especially concerning the boundaries of the wetted area of the ring face surface, were discussed and the assumptions adopted for the developed model were presented in this study. It was assumed that the model should take into account partially flooded lubrication, which meant that the boundaries of the ring wetted area had to be determined. Based on the adopted assumptions, a model for calculation of the oil film thickness between the cylinder and moving rings, and thickness of the oil film left on the cylinder by the ring pack was developed. A computer application operating in the Windows operation system was developed to carry out numerical calculations. The results of initial numerical calculations were also presented. The proposed model can be utilized to determine the effects of the ring pack geometry, especially the geometry of the ring surface, on parameters of lubrication. These parameters, including the oil film thickness, distribution of pressure in oil film or tangential force, are crucial for friction and wear of cooperating surfaces, oil consumption, and flow of gas from the combustion chamber to the crankcase, thus playing a role in the durability, fuel consumption and emission of an engine.

4

Modelowanie i symulacja numeryczna funkcjonowania pakietu pierścieni tłokowych dwusuwowego silnika okrętowego

Wolff A.

Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska

|

2011

|

z. 1/82

5--17

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 Trippa [1]. Opracowano także model przepływu gazu przez uszczelnienie labiryntowe pierścieni, jak i model odkształceń kątowych pierścieni i ich pionowych przemieszczeń w rowkach tłoka. W odróżnieniu od poprzednich artykułów autora dotyczących silników samochodowych, przedstawiono wyniki obliczeń dotyczące dwusuwowego silnika okrętowego. Obejmują one podstawowe wielkości fizyczne związane z procesami przepływu gazu i oleju w układzie tłok-pierścienie-cylinder rozpatrywanego silnika.

EN

The paper presents a model of a ring pack motion on an oil film. The thickness of the oil film can be compared to the thickness of the combined surface of a cylinder liner and piston rings roughness. Equations which describe the complex lubrication problem are based on the empirical mathematical model formulated by Patir, Cheng [3,4] and Greenwood, Tripp [1] The models 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 the models of ring twist effects and axial ring motion in piston grooves have been elaborated. Unlike the previous author’s papers on automobile engines, some calculation results concerning a marine two-stroke engine are presented. These results include basic physical quantities associated with gas and oil flow processes in the system piston-ring-cylinder for the analyzed engine.

5

Numerical simulation of the ring twists during diesel engine operation

Koszałka G., Guzik M., Niewczas A.

Silniki Spalinowe

|

2011

|

R. 50, nr 3

EN

The paper presents a mathematical model of ring pack of a diesel engine. A submodel of ring twists is described in details. Numerical algorithms applied and computer program worked out are characterised. A method of input data determination and results of simulations are also described. The results of initial simulations investigating the effect of engine operation condition on ring twists are presented. The possible applications of the results of calculations in engine design is also discussed in the paper.

PL

W artykule przedstawiono matematyczny model uszczelnienia tłok-pierścienie-cylinder silnika spalinowego o zapłonie samoczynnym, w szczególności podmodel opisujący skręcenia pierścieni tłokowych. Scharakteryzowano założenia modelu oraz opracowaną aplikację komputerową. Opisano sposób wyznaczania danych wejściowych oraz przedstawiono wyniki wstępnych badań wpływu warunków pracy silnika na skręcenia pierścieni. Omówiono możliwe obszary wykorzystania wyników badań symulacyjnych prowadzonych z wykorzystanie opracowanego programu komputerowego.

6

Prediction of IC engine power system durability with the use of ring pack model

Koszałka G., Niewczas A.

Journal of KONBiN

|

2010

|

No. 1 (13)

299-310

EN

The paper presents the new method of engine life prediction, which bases on the results of wear measurements taken on an investigated engine and simulations carried out with the use of the analytical model of ring pack of the engine. In the contrary to traditional methods the proposed method does not require the prior knowledge of the limit wear value, which is essential for the prediction, however its reliable establishing for new engines is difficult. In the presented method its value is determined with the use of the ring pack model. The example of durability calculation for an automotive diesel engine is also presented.

PL

W artykule przedstawiono nową metodę prognozowania trwałości silnika, wykorzystującą wyniki pomiarów zużycia elementów układu tłokpierścienie-cylinder oraz wyniki badań symulacyjnych modelu uszczelnienia TPC silnika. W przeciwieństwie do tradycyjnych metod, proponowana metoda nie wymaga wyprzedzającej znajomości zużycia granicznego, która jest kluczowa dla dokładności prognozy, a której wiarygodne określenie dla nowych konstrukcji jest trudne. W prezentowanej metodzie wartość zużycia granicznego wyznaczana jest z wykorzystaniem modelu uszczelnienia TPC. W artykule przedstawiono przykład wykorzystania metody do prognozowania trwałości samochodowego silnika o zapłonie samoczynnym.