Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Impact evaluation of piston rings mobility on a gas passage in an internal combustion engine (ICE)

Zarenbin Volodymyr, Kolesnikova Tatiana, Sakno Olha, Ollo Vasyl, Klimenko Victor

Zeszyty Naukowe. Transport / Politechnika Śląska

|

2019

|

z. 104

187--201

EN

To estimate the effect of the axial movement of piston rings in the piston grooves on the blow-by in the internal combustion engine (ICE) by an experiment- calculated method. This contributes to the development of practical recommendations for the further improvement of the engine ring seal designs. Abstract theorems were used when modelling the effect of the axial movement of piston rings in the piston grooves on the blow-by in an ICE. They are based on the fundamental theory of heat engines, thermodynamics and hydraulics. The ICE running was analysed using design-theoretical research methods. The effect of the axial movement of piston rings in the piston grooves on the blow-by in the ICE was established. This creates prerequisites for a more accurate assessment of their sealing capacity and for ways to further improve them. Calculated dependences for computing the blow-by depending on the positional relationship of the rings in the piston grooves were obtained. The dependences of gas escapes on the engine crankshaft speed were obtained, which is especially important for idling modes by which one can judge the dynamic stability of the ring seal and solve the problems of improving its service properties. The calculated dependences for evaluation of the blow-by depending on the positional relationship of the rings in the piston grooves and their respective possible gas flows in the ring seal were obtained for the first time. The practical method for estimating the dynamic stability of the ring seal by decencies of gas escape on the crankshaft rotation speed in ICE was proposed.

2

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.

3

Wpływ tolerancji wykonania elementów grupy tłokowej silnika spalinowego na natężenie przedmuchów spalin

Koszałka G.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2014

|

R. 15, nr 5

75-77

PL

Wykorzystując matematyczny model uszczelnienia pierścieniowego, przeanalizowano wpływ tolerancji wykonania tłoka, pierścieni tłokowych i cylindra na natężenie przedmuchów spalin w nowoczesnym silniku o zapłonie samoczynnym stosowanym do napędu samochodów osobowych. Wyniki symulacji wykazały, że wahania przedmuchów związane z tolerancjami mogą sięgać 40% wartości średniej, co jest wartością większą od wartości rzeczywistej obserwowanej w przypadku analizowanego silnika. Obserwowane podczas prób kontrolnych, wykonywanych na silnikach opuszczających linię technologiczną, duże wahania natężenia przedmuchów mogą więc być związane z niepowtarzalnością produkcji elementów układu TPC.

EN

Paper discussed the influence of production tolerances of the piston, piston rings and cylinder on the on the blow-by rate in a modern car diesel engine. The study were carried using a mathematical model of a ring pack. The results showed that the blow-by variations related to the said tolerances may reach 40% of the average value, which is a greater value than the actual variations observed in the case of the analysed engine. Significant blow-by variations observed in newly manufactured engines might thus be related to the non-reproducibility of production of the piston assembly elements.

4

Komputerowo wspomagana ocena działania pierścieni uszczelniających

Szczypiński-Sala W.

TTS Technika Transportu Szynowego

|

2013

|

R. 20, nr 10

2687--2694, CD

PL

W artykule zaprezentowano wyniki symulacji komputerowych i pomiarów stanowiskowych działania pierścieni uszczelniających w różnych warunkach zabudowy i obciążenia. Z wykorzystaniem metody elementów skończonych wykonano obliczenia obciążenia różnych zarysów przekrojów pierścieni. Dla weryfikacji uzyskanych wyników wykonano testy na uszczelnieniach zmieniając warunki pracy, aż do wystąpienia uszkodzenia. Wykonano analizy dla stosowanych, najbardziej uniwersalnych rozwiązań, to znaczy pierścieni o kołowym i kwadratowym zarysie przekroju. Dla obydwu przekrojów porównano intensywność zużycia i rodzaj występujących uszkodzeń. Opisane wyniki obliczeń porównano z efektami uzyskanymi podczas pomiarów na doświadczalnym zestawie uszczelniającym.

EN

In the paper results of load simulation in sealing ring depending on working condition have been presented. Influence working condition on seal ring was observed in model test stand too. Finite element analyze have been used to calculate stress distribution in different cross section of sealing ring. Due to sealing rings with circular or rectangular cross section are widely used in static and dynamic applications, in rotational and reciprocating motion this type of seal have been analysis. For both cross section type wear intensity and seal failures was described. Numerical estimation was verified in test stand. Working conditions were changed to obtain sealing destruction. Receive results from calculation was compared with observation on testing seal.

5

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%).

6

A research stand for the testing of the sealing properties of the piston–rings–cylinder assembly in a combustion engine

Koszałka G., Hunicz J., Kordos P.

Combustion Engines

|

2013

|

R. 52, nr 2

54--62

EN

The paper discusses research assumptions and describes a test stand for the investigations of the sealing properties of the piston rings. The research stand includes an engine brake together with a control system, a research engine and a lubrication and engine thermal state stabilization systems. The engine was fitted with a research piston containing a measuring device enabling the recording of fast varying quantities such as the pressures in the space between the rings, axial displacements of the oil sealing rings in the piston grooves and the temperatures of the gas blown through the seal.

PL

W artykule omówiono założenia oraz opisano zbudowane stanowisko do badania zjawisk związanych z uszczelniającym działaniem pakietu pierścieni tłokowych. Stanowisko składa się z hamulca silnikowego wraz z układem sterowania, silnika badawczego oraz układu smarowania i stabilizacji jego stanu cieplnego. Silnik wyposażony jest w tłok badawczy zawierający układ pomiarowy, umożliwiający pomiar i rejestrację szybkozmiennych wielkości, m.in. ciśnień w przestrzeniach międzypierścieniowych, osiowych przemieszczeń pierścieni uszczelniających w rowkach pierścieniowych tłoka oraz temperatur gazu przepływającego przez uszczelnienie.

7

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.

8

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.

9

Modelowanie przebiegu sił gazowych w uszczelnieniu pierścieniowym tłoka silnika spalinowego

Jakubiak L.

Zeszyty Naukowe Politechniki Poznańskiej. Maszyny Robocze i Pojazdy

|

1999

|

Nr 49

65-75

PL

W artykule przedstawiono sposoby modelowania przebiegu sił gazowych w cylindrze i przestrzeniach międzypierścieniowych. Uzasadniono wybór modeli uproszczonych do badań zjawisk występujących we współpracy pierścieni z gładzią cylindra. Opisano sposób poprawienia dokładności modelu matematycznego przebiegu sił gazowych dla przedziału obejmującego ich wartości ekstremalne (koniec suwu sprężania i początek rozprężania). Dołączono ważniejsze procedury z programu komputerowego umożliwiającego obliczenie przebiegu sił gazowych dla cylindra i przestrzeni międzypierścieniowych. Opisano wskazówki doboru danych wejściowych do poprawionego modelu uproszczonego.

EN

In the article shown ways modelling course of gas-forces in the cylinder and in the spaces between piston-rings. Substantiate choosing simplify models to research work phenomenon which are in collaboration rings with surface of cylinder. Describing ways of getting better preciseness of mathematical model course of gas-forces for partition which contain their extremes values (end of stroke compression and beginning distension. End close important procedures from computer, which make possible computation course of gas-forces for cylinder and spaces between piston-rings. There are described points at selection of coming datum for correctly, simplify model.