Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Bench tests results analysis of the engines modelled elements

100%

Kaźmierczak A.

Combustion Engines

|

2013

|

tom R. 52, nr 3

843--848

EN

This paper presents an analysis of the bench tests results of an internal combustion engines modelled elements. The investigated samples was made through the technology used to manufacture the cylinder and piston rings. The original materials and coatings were retained. The aim of this research was to determine the influence of employed coatings on friction and friction pairs wear resistant in an internal combustion engines. The emphasis was given here on the variant investigation in which the counterface was made of nitrided cast iron or was not subjected to this process.

PL

W artykule przedstawiono analizę wyników stanowiskowych badań modelowych elementów silników spalinowych. Badaniom poddano próbki wykonane z użyciem technologii stosowanych do wykonywania cylindrów oraz pierścieni tłokowych. Zachowano oryginalne materiały oraz powłoki. Celem badań było określenie wpływu powłok przeciwzużyciowych na tarcie i zużycie par trących stosowanych w silnikach spalinowych. Badania przeprowadzono wariantowo z zastosowaniem przeciw próbek żeliwnych azotowanych i nie poddanych procesowi azotowania.

2

Analiza wyników badań przeprowadzonych na tribotesterze typu rolka-klocek elementów pierścieni tłokowych z powłoką przeciwzuźyciową

100%

Kaźmierczak A.

Tribologia

|

2002

|

tom nr 3

887-894

PL

W opracowaniu zamieszczono opis i analizę wyników badań wykonanych na tribotesterze klocek-rolka typu T05 produkcji ITeE w Radomiu. Badaniom poddano próbki wykonane z żeliwa z pojedynczymi wydzieleniami węglików typu S15 (symbol wytwórcy pierścieni tłokowych FPT "Prima" SA) pokryte powłoką z azotku tytanu. Współpracowały one z przeciwpróbkami wykonanymi z żeliwa stopowego typu W1P (symbol wytwórcy tulei cylindrowych MAHLE Krotoszyn SA), z których połowa została poddana procesowi azotowania wg technologii "Nitrovac" opracowanej na Politechnice Łódzkiej. Ogółem przebadano 19 zestawów próbka-przeciwpróbka podczas współpracy przy smarowaniu olejem silnikowym mineralnym i syntetycznym. Podczas pomiarów mierzono wartość siły tarcia, wartości zużycia próbek i przeciwpróbek oraz wyliczono wartości współczynnika tarcia. Wyniki wykazały ponad dwukrotnie mniejsze wartości współczynnika tarcia podczas współpracy próbek z powłoką z azotku tytanu z przeciwpróbkami azotowanymi w odniesieniu do przeciwpróbek żeliwnych bez zmian w warstwie wierzchniej. Prezentowane badania na tribotesterze TOS są jednym z etapów pracy polegającej na opracowaniu nowego uszczelnienia pierścieniowego silnika spalinowego, w którym pierścień tłokowy został wykonany z powłoką z azotku tytanu.

EN

The test describe and results analysis is presented in this paper. This test was done by block-roller stand type T05. The sample from iron with separately carbide inclusions type S15 (denotation after FPT "Prima" S.A.) and titanium nitride coating was tested. The opposite sample was done from alloy iron type W1P (denotation after MAHLE Krotoszyn S.A.). The half of opposite sample was done nitride case according to "Nitrovac" technology. The nineteen sample - opposite sample sets was research with mineral and synthetic oil lubrication during the test. The friction force, coefficient of friction, sample wear and opposite sample wear was measured. The material of sample and opposite sample is simply to material of piston ring and cylinder liner. Considering more than twice smaller values of the coefficient of friction between the sample of titanium nitride and the opposite sample of cast iron W1P of the upper layer being nitrided, it was decided that it would be destined to set up a sealing piston ring of a TiN coating with a cylinder sleeve of W1P cast iron with the upper layer nitrided according to the "Nitrovac" technology.

3

Wybrane kierunki działań tribologii w silniku spalinowym.

100%

Kaźmierczak A.

Zagadnienia Eksploatacji Maszyn

|

2000

|

tom Vol. 35, nr 3

93-107

PL

W opracowaniu przedstawiono wybrane kierunki działań tribologii w silnikach spalinowych. Punktem wyjścia do ich określenia jest analiza sprawności silnika spalinowego. Drogą poprawy sprawności mechanicznej jest komponowanie nowych materiałów, które współpracują w obecności olei smarujących o stabilnych własnościach temperaturowych. Autor pracy opracował uszczelniający pierścień tłokowy, którego boczna powierzchnia jest pokryta powłoką z azotku tytanu. Współpraca tak powstałego pierścienia z tuleją cylindrową pozwala wydatnie obniżyć straty tarcia w węźle pierścień tłokowy-tuleja cylindrowa-tłok. Nowe materiały muszą pracować w obecności nowych olei smarujących, przejmujących w znacznym stopniu funkcję chłodzącą. To kolejny z kierunków prac tribologii w silniku spalinowym i jednocześnie możliwość podniesienia jego sprawności. W opracowaniu przedstawiono, oprócz możliwych do realizacji zmian w układzie korbowym silnika, również zmiany w układach zasilania zarówno silników o zapłonie samoczynnym, jak i silników o zapłonie iskrowym.

EN

In the papers presented are selected activity directions (activities) of tribology of combustion engines. Starting point to specify them is analysis of the combustion engine's efficiency. Engine's efficiency depends on of assumed thermal cycle (Otto, Diesel, Sabathe), real behavior of the combustion process and mechanical efficiency. Based on current knowledge the efficiency of a combustion engine can reach approx. 0,55 but assuming mechanical efficiency equals to 1. The way to enhance mechanical efficiency is composing new materials, which work in presence of oils of stable temperature properties. The author has developed the piston ring which face is covered with Titanium Nitrid layer. Cooperation of such ring with the cylinder sleeve (liner) allows for great reduction in friction of piston ring-liner-piston assembly. This assembly shows around 50 per cent of overall friction loss of combustion engine. The new face of the piston ring forces developing of new materials for the cylinder sleeves. Presented are developed for new range of Daimler-Chrysler engines cylinder barrels made of aluminium alloy. Received material (aluminium alloy) is plastic, highly small-grain, shows (according to the authors) negligible wear on the engine. The new materials need to work with presence of new oils, taking over also the cooling function. This is the next direction in research of tribology of combustion engine and simultaneously a way to increase its efficiency. Allowing for higher operating temperatures of piston ring, especially in the TDC of the fire ring, can leads to mentioned above increase in thermal efficiency which results in better fulfilling of the theoretical thermal cycle realized in real cycle of the combustion engine. This article presents besides feasible changes in the piston-piston ring-cylinder system also changes in the supply system of high-pressure and petrol engines. In the high-pressure engines used are currently high pressure (135/200 MPa) injection supply system. Simultaneously available are fuels with reduced to the minimum sulphur contents. At such high injection pressure and low sulphur contents can appear problems with lubricating in injectors and injector pumps of the supply systems. In the petrol engines two companies (Mitsubishi and PSA) have released engines with direct injections of fuel into the combustion chamber. Injection's pressure equals 60 MPa. Lead free petrol shows low lubricating properties and hence can appear tribological problems. The main fields of interest of tribological research related to combustion engines are summarized in following groups: - developing of modern base of synthetic oil resistant to higher operating temperatures of engine components, particularly piston ring and cylinder sleeve, - applying of ceramic composites in form of antiwear coatings and developing new tribological pair working with them in presence of synthetic oils, - developing new concepts of engines working without lubricating and cooling systems, - other works leading to complete eliminating of sulpur from the diesel fuels.

4

Investigation of titanium nitride coated piston rings.

100%

Kaźmierczak A.

Zagadnienia Eksploatacji Maszyn

|

2002

|

tom Vol. 37, nr 3

29-40

EN

The ring seal of combustion engine which consists of piston rings assembly, piston and cylinder sleeve, must be able to withstand varied heat and mechanical loads. In order to achieve this, the ring seal has to have a very specific structure. Generally, it means that it is necessary to create conditions for obtaining the minimum values of friction forces. It can be done by shaping the ring seal and sleeve's surface in such a way that these properties are guaranteed. The most difficult task is to assure, by an appropriate structure and coating technology, that there will be no seizing if the oil film breaks. A new author's own and original technology of combustion engine piston rings and cylinder sleeve has been developed in this paper. The subject's ring seal has come out as a result of the complex research such as the simulation numerical research, introductory quality research involving a real object, comparative research on a tribotester and fundamental research on the real object. Positive results of numerical calculation constituted the base for further research. Introductory quality research on the real object confirmed the usefulness of the ring seal for the combustion engine. The research carried out on the tribotester enabled the development of the outer layer technology of the cylinder sleeve. The layer in co-operation with the titanium nitride coating ring features the least value of wear and friction coefficients. Having had a specific comoposition of materials i.e. the ring with the titanium nitride coating - cylindre sleeve with in the outer layer nitrated in Nitrovac technology the essential variant research has begun on the real object. The research resulted in the selection of the construction solution of both the piston ring, so called "undercut", and the cylinder sleeve with the nitrated outer layer.

PL

Uszczelnienie pierścieniowe silnika spalinowego składające się z zespołu pierścieni tłokowych, tłoka i tulei cylindrowej musi sprostać zmiennym obciążeniom cieplnym i mechanicznym. W tym celu stosuje się odpowiednią jego konstrukcję. Generalnie dąży się do tego, aby stworzyć warunki minimalnych wartości sił tarcia. Można to osiągnąć na drodze nadania pierścieniowi uszczelniającemu oraz powierzchni tulei kształtu zapewniającego te właściwości. Odpowiednia konstrukcja i technologia powłok ma zagwarantować przy tym brak zatarcia w przypadku przerwania filmu olejowego, co jest zadaniem najtrudniejszym. W ramach prac badawczych opracowano nową, własną technologię pierścieni tłokowych silników spalinowych oraz tulei cylindrowej. Przedmiotowe uszczelnienie pierścieniowe otrzymano w wyniku przeprowadzenia kompleksowych prac koncepcyjno-badawczych. W ich skład weszły symulacyjne badania numeryczne, wstępne badania jakościowe na obiekcie rzeczywistym, porównawcze badania na tribotesterze oraz zasadnicze badania na obiekcie rzeczywistym opisane w artykule. Pozytywne wyniki obliczeń numerycznych stanowiły podstawę dalszych prac badawczych. Wstępnie badania jakościowe na obiekcie rzeczywistym potwierdziły zdatność opracowanego uszczelnienia pierścieniowego dla silnika spalinowego. Przeprowadzone badania na tribotesterze umożliwiły wyłonienie technologii warstwy wierzchniej tulei cylindrowej, która we współpracy z pierścieniem z powłoką z azotku tytanu cechuje się najmniejszymi wartościami zużycia i współczynnika tarcia. Mając sprecyzowane zestawienie materiałowe pierścień z powłoką z azotku tytanu-tuleja cylindrowa o warstwie wierzchniej azotowanej w technologii Nitrovac, przystąpiono do zasadniczych opisanych wariantowych prac badawczych na obiekcie rzeczywistym. Ich efektem jest wybór rozwiązania konstrukcyjnego pierścienia tłokowego, tzw. ostrokrawędziowego i tulei cylindrowej o warstwie wierzchniej azotowanej.

5

Tarcie i zużycie zespołu tłok-pierścienie-cylinder

100%

Kaźmierczak A.

Prace Naukowe Instytutu Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn Politechniki Wrocławskiej. Monografie

|

2005

|

tom Vol. 89, nr 32

165-165

PL

W pracy określono wpływ swobodnej energii powierzchniowej i jej składowych na straty energii na tarcie oraz zużycie pary trącej wykonującej ruch posuwisto-zwrotny z funkcją uszczelniającą. Opisano istotę zjawisk zachodzących na granicach fazowych elementów pary trącej. Przedstawiono metody szacowania wartości całkowitej swobodnej energii powierzchniowej, formułując własne zależności matematyczne oparte na właściwościach materiałowych. Omówiono składowe swobodnej energii powierzchniowej, określając ich rolę w zjawiskach zachodzących na granicach fazowych. Przedstawiono sposoby obliczania i pomiaru wartości tych składowych. Omówiono zagadnienia tarcia i zużycia zespołu tłok-pierścienie-cylinder silnika spalinowego. Opisano problem z uwzględnieniem wielu aspektów. Skupiono uwagę na zagadnieniach nacisków występujących w zespole oraz przedstawiono mechanizm oddzielenia pierścieni od gładzi cylindrowej. Przedstawiono straty energii na tarcie i opisano zużycie zespołu tłok-pierścienie-cylinder, będące efektem procesów tarcia. Omówiono obciążenia cieplne i lokalne gradienty temperatury w aspekcie przewodności cieplnej elementów zespołu, a w tym pierścieni tłokowych z powłokami. Dowodząc celu poznawczego o istotnym wpływie swobodnej energii powierzchniowej i jej składowych na straty energii na tarcie i zużycie, przeprowadzono badania na tribotesterze. Zdefiniowano wartości swobodnej energii powierzchniowej i jej składowych, wykonując elementy pary trącej. Przeprowadzono analizę wyników pomiarów na tribotesterze, wykazując słuszność sformułowanego celu poznawczego. Cele utylitarne to dobór materiałów, opracowanie rzeczywistej pary trącej oraz przygotowanie wdrożenia do produkcji. Realizując cel utylitarny, wykonano nową parę trącą uszczelniający pierścień tłokowy-tuleja cylindrowa zespołu tłok-pierścienie-cylinder silnika spalinowego. Opracowana para trąca może być stosowana zarówno w silnikach spalinowych, jak i innych urządzeniach, w których element roboczy wykonuje ruch posuwisto-zwrotny. Przykładowa para trąca powstała jako efekt trzyetapowych prac badawczych. W ich skład weszły symulacyjne badania numeryczne, wstępne badania na obiekcie rzeczywistym oraz zasadnicze badania na obiekcie rzeczywistym. Pozytywne wyniki prac badawczych dowiodły słuszności zastosowania dodatkowego czynnika doboru powierzchni par trących, którym jest swobodna energia powierzchniowa i jej składowe.

EN

he elements of sliding pairs are designed on the basis of several premises, but there is no single property which carries information that at its certain values the sliding pair's performance will be optimum. Considerable difficulties are encountered in sliding pairs which execute sliding-turning motion combined with a sealing function. The present research has shown that the physical aspects of interfacial phenomena, described by the total value of surface free energy and the values of its components, make it possible to select more suitable materials for sliding pairs. The total value of surface free energy depends on the molecular structure and the bonds characteristic of a given material and determines its hardness. Good interaction between the elements of a sliding pair requires a certain difference in hardness between the elements' materials. Hence also a difference in total surface free energy between the sliding pair's elements is required. Furthermore, proper values of the components of surface free energy ensure proper wettability with lubricating oil. It is proposed to select such materials for the elements of a sliding pair, particularly when the latter is to execute sliding-turning motion, that the difference between the values of u-mode components or Lifshitz-van der Waals components of the surface free energies of the sliding pair's elements be high when the value of polar component or acidic-alkaline component of this energy is minimized (mainly because of its absence in lubricating oils). U-mode component or Lifshitz-van der Waals component of a sliding pair element with a larger surface area (e.g. a cylinder sleeve) should have a higher value. In the case of an element with a smaller surface area (e.g. a piston ring), the value of 7/ or yLw should be as low as possible (lower than the value of yL or y$w of the lubricating oil). As a result, the energy of adhesion of the element with a larger surface area to the lubricating oil will be high (higher than the cohesion energy of the lubricating oil) and the lubricating film will be well bound with the surface. The energy of adhesion of the element with a smaller surface area is comparable with that of the lubricant. Thus a basis for reducing friction losses, particularly during mixed friction and boundary friction, has been created. Pursuing the practical goal of this research, a new piston packing ring/combustion engine PRC unit cylinder liner sliding pair (in which the ring has a titanium nitride coating and the cylinder liner has a surface layer with varying properties, applied by vacuum nitriding) was designed and made. The sliding pair can be used in self-ignition combustion engines and possibly in spark-ignition engines. It may also find application in other devices in which the working element executes sliding-turning motion. The sliding pair is the result of the research carried out as part of this dissertation, including tests in a tribotester and three-stage testing embracing numerical simulations, preliminary tests on the real object and tests proper on the real object. The comprehensiveness of the tests is a guarantee of the reliability of the obtained object response. To sum up, the positive results of the tests prove that the decision to take into account the additional factor, i.e. surface free energy and its components, in the selection of surfaces for sliding pairs was right and the developed piston rings in combination with cylinder liners with a nitrided surface layer have passed the engine test.

6

Komparacja Termicznych Przetworników Wartości Skutecznej metodą dwukanałową - szacowanie niepewności przy przenoszeniu jednostki napięcia AC

100%

Kaźmierczak A.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2011

|

tom R. 57, nr 11

1281-1284

PL

W artykule przedstawiono rolę, jaką spełniają termiczne przetworniki wartości skutecznej (TVC) dla zapewnienia spójności pomiarowej w zakresie napięć AC niskich częstotliwości (do 1 MHz) w Głównym Urzędzie Miar (GUM). Przedstawiono metodę pomiarową komparacji dwukanałowej stosowaną w GUM do wzorcowania termicznych przetworników AC/DC wartości skutecznej napięcia elektrycznego przemiennego (AC). W drugiej części opisano procedurę szacowania niepewności dla tej metody i przedstawiono przykładowy budżet niepewności. Przedstawiono także przykładowe wyniki porównania wzorcowań przetwornika termicznego przeprowadzonych w GUM i w PTB (Niemcy) potwierdzające poprawność stosowanej metody komparacji.

EN

The paper discusses thermal voltage converters (TVC) as reference standards for low AC voltages. The Central Office of Measures (GUM) in Warsaw, Poland, like many other NMIs, uses TVCs as reference standards for AC voltages. More precisely, a set of single-junction Holt Model 11 TVCs is used as a reference standard for AC voltages above 600 mV, while a semiconductor multi-range Fluke 792A TVC serves as a highest level working standard for these voltages and as a reference standard for the AC voltages below 600 mV. The precise traceability chart for AC voltages is shown in Fig. 2. The AC voltage unit is transferred at GUM using the dual - channel method for TVC comparison. This method is discussed and schematic of the measurement system is shown in Fig. 5. The consecutive equation describing an AC-DC difference of the TVC is discussed (equations (3) and (4)). The full analysis of the uncertainty budget is performed following the JCGM guide recommendations. Finally, two practical examples of the experimental results are given. In the first example a Fluke 792A TVC calibration at 10 V AC and 1 kHz is analysed and the measurement uncertainty is calculated (Tab. 1). In the second example the calibration results obtained at GUM and at PTB are compared for the same Fluke 792A TVC at 600 mV and frequencies ranging from 10 Hz to 1 MHz (Fig. 6).

7

Różne drogi, jeden cel. Sposoby zagospodarowania odpadów w Niemczech.

100%

Kaźmierczak A.

Recykling

|

2006

|

tom nr 2

32-33

PL

Wkraczając w nowy rok zmagań z tworzeniem i realizacją w Polsce nowych inwestycji w gospodarce odpadami, warto jeszcze raz spojrzeć na państwa, które w tej dziedzinie mają pewne doświadczenia. Do krajów, które warto obserwować, z pewnościa należą nasi sąsiedzi z zachodniej granicy.

8

The Model of the Digital Terrain Map (DTM)

100%

Kaźmierczak A.

Journal of Applied Computer Science Methods

|

2013

|

tom Vol. 5 No. 1

17--36

EN

The true digital terrain map (DTM) is needed to calculate so-called terrain gravity potential. It is one of the fundamental factors in earth geoid shape determination. There are many methods of calculation of the gravity potential. The gravity integral should cover all Earth area. There is no possibility to establish digital terrain map for whole planet. So it must be numerically proved, if the gravity integral converges to its extreme value for some limited part of the earth area. The model of DTM was established mathematically for testing a different way of gravity potential calculation. It contains all features of real DTM and has been build up in two steps processing.

9

The Small Gravitational Torque Forced a Rotating Triaxial Body

100%

Kaźmierczak A.

Journal of Applied Computer Science Methods

|

2011

|

tom Vol. 3 No. 2

45--64

EN

In his paper I examine influence of small gravitational torque on rotation of elongated triaxial bodies. The Hamiltonian of a body moving in central gravitational field separates on two parts: orbital movement about central body and a rotation around the body mass center. For the small bodies like asteroids the separation spin-orbit constant has rate 10-12 of total energy and orbital and rotational motion are almost independent. This way we may consider orbital motion as a known function of time or true anomaly. Using the Hamiltonian I found gravitational torque affecting triaxial body in quadruple approximation. The Euler-Liouville equation is a system of non-linear differential equations. Position of the body is described by six variables: vector R in inertial reference system and three Euler angle: φ, ψ and ϑ rigidly bounded to the principal axes of the body inertia tensor. The rotational motion is described by angular velocity (vector ω) or angular momentum vector L=Îω or Î=diag(Ix,Iy,Iz) or Î=Izdiag(a;b;1) denotes diagonal inertia tensor of the body) and three Euler angle. A numerical resolution of gravitationally disturbed Euler- Liouville equation is compared with the undisturbed one. This solution is well known as the Poinset solution of the free body rotation. Modelling of rotational motion is a great interest because its connections to astronomical measurements of asteroids physical properties. I found that direction of spin-vector of a rotating body in NPA state of motion changes markedly when forced by gravitational torque.

10

Arkusz kalkulacyjny - czy to jeszcze ma sens?

100%

Kaźmierczak A.

Utrzymanie Ruchu

|

2015

|

tom Nr 1

75--76

PL

Pracownicy działu utrzymania ruchu są chyba najbardziej niedoceniani w zakładach produkcyjnych. Chwali się ich dopiero w momencie wystąpienia awarii. Wiele firm marginalnie traktuje takie rutynowe działania jak prawidłowa konserwacja, regularne przeglądy czy podejmowanie czynności zalecanych przez producenta dla danej maszyny. Niekiedy zignorowanie drobnej usterki lub pobieżne jej usunięcie prowadzi do przestoju całej produkcji. Wielu pracowników działu UR stara się im zapobiec, uzupełniając specjalne arkusze kalkulacyjne oraz gromadząc dokumentację papierową. Wszystko wygląda jak kartoteka chorego u lekarza z małą pomocą pliku xls.

11

The analysis of the durability tests of prototype piston rings of the otto engines

100%

Kaźmierczak A.

Journal of KONES

|

2004

|

tom Vol. 11, No. 1-2

314-321

EN

The results of durability test in article were described was conducted on engine Seicento 900. The investigation were subjected the piston rings of production FPT "Prima" S. A. It was applied as a first sealing prototype steel ring rolled up from tape with reduced, in relation to standard piston ring. axial height. Second ring was appllied standard cast-iron. Third oil ring was gathering also prototype with spatial springy element after test was execution measurements were passed was investigative elements, and analysis their result durability in Otto engine. The got results of investigative works testify on thing the starting the serial produ studied prototype rings profitably. Fact about going away from technology of casting on thing of technology rings of their rolling up from steel tape on special attention deserves, which has large meaning pro ecologica.

PL

W artykule omówiono wyniki próby trwałości zespołowej przeprowadzonej na silniku Seicento 900. szczególności badaniom poddano pierścienie tłokowe produkcji FPT "Prima" S.A. Przy czyni jako pierwszy pierścień uszczelniający zastosowano prototypowy pierścień stalowy zwijany z taśmy o zmniejszonej w stosunku do standardowego wysokości osiowej. Drugi pierścień zastosowano standardowy żeliwny. Trzecim pierścieniem zgarniającym był również prototypowy składany wieloczęściowy pierścień z przestrzennym elementem sprężystym Po przeprowadzeniu próby elementy badawcze poddano pomiarom, a ich wyniki zanalizowano w świetle trwałości w silniku o zapłonie iskrowym. Uzyskane wyniki prac badawczych świadczą korzystnie na rzecz uruchomienia produkcji seryjnej badanych prototypowych pierścieni. Na szczególną uwagę zasługuje fakt oochodzenia od technologii odlewania pierścieni na rzecz technologii ich zwijania z taśmy stalowej, co ma duże znaczenie proekologiczne.

12

Badania uszczelniającego pierścienia tłokowego z przeciwzużyciową warstwą ceramiczną

100%

Kaźmierczak A.

|

tom R. 95, z. 5-M

183--190

PL

W opracowaniu przedstawiono projekt, sposób wykonania i badania wstępne uszczelniającego pierścienia tłokowego z przeciwzużyciową warstwą ceramiczną do silnika o zapłonie samoczynnym. Zamieszczono wyniki badań struktury ceramicznej warstwy wierzchniej pierścienia oraz jej przylegania do podłoża wykonane za pomocą mikroskopu skaningowego. Ponadto przedstawiono wyniki analizy strukturalnej warstwy ceramicznej pierścienia.

EN

The project of design, manufacture and test of piston gas ring with ceramic antiwear layer for Diesel engine is presented in this paper. The results from scanning microscope of ring outside layer ceramic structure research is enclosed. Moreover the results of piston ceramic layer structural analysis was presented.

13

Fizykalne aspekty przeciwzużyciowej technologii uszczelniania pierścieniowego silnika spalinowego.

100%

Kaźmierczak A.

|

tom Vol. 38, nr 1

7-21

PL

Uszczelnienie pierścieniowe silnika spalinowego składające się z zespołu pierścieni tłokowych, tłoka i tulei cylindrowej musi sprostać zmiennym obciążeniom cieplnym i mechanicznym. W tym celu stosuje się taką jego konstrukcję, aby stworzyć warunki minimalnych sił tarcia. W artykule przedstawiono nową, własną technologię pierścieni tłokowych silników spalinowych oraz tulei cylindrowej i wyjaśniono istotę ich bardzo dobrych właściwości tribologicznych. Stwierdzono, że istotą bardzo dobrych właściwości tribologicznych nowego uszczelnienia pierścieniowego jest niska wartość swobodnej energii powierzchniowej (SFE) powłoki z azotku tytanu na pierścieniu tłokowym oraz wysoka wartość tej energii, która cechuje powierzchnię azotowanej żeliwnej tulei cylindrowej. Takie zestawienie materiałowe zapewnia efekt nazwanej tu "czystej" powierzchni powłoki z azotku tytanu na pierścieniu tłokowym oraz ściśle przywartej do podłoża warstwy granicznej czynnika smarnego na powierzchni azotowanej żeliwnej tulei cylindrowej. Dzięki temu w chwili, gdy ruch pierścienia po powierzchni tulei zamiera - szczególnie w miejscu zwrotu zewnętrznego (ZZ) w suwie rozprężania - stykowi metalicznemu zapobiega tworząca się warstwa graniczna oleju na powierzchni tulei. Podczas ruchu pierścienia, dzięki efektowi klina smarnego, powstaje film olejowy, po którym prześlizguje się pierścień tłokowy o "czystej" powierzchni, zmniejszając do minimum straty energii na tarcie. Stwierdzono, że należy dążyć do możliwie maksymalnej różnicy wartości pomiędzy swobodnymi energiami powierzchniowymi współpracujących elementów, konstytuując je tak, aby element o większej powierzchni cechowała większa wartość tej energii.

EN

The ring seal of combustion engine which consists of an assembly of piston rings, piston and cylinder sleeve, must be able to withstand varied heat and mechanical loads. In order to achieve this, the ring seal has to have a very specific structure. Generally, it means that it is necessary to create conditions for obtaining the minimum values of friction forces. This can be done by shaping the ring seal and sleeve's surface in such a way as to guaranty these properties. The most difficult task is to assure, by an appropriate structure and coating technology, that there will be no seizing if the oil film breaks. A new author's own and original technology of combustion engine piston rings and cylinder sleeve has been developed in this paper. The subject's ring seal has come out as a result of the complex research such as the simulation numerical research, introductory quality research involving a real object, comparative research on a tribotester and fundamental research on the real object. A new index of material selection for elements working in the reciprocating motion was suggested. It has been found that the essence of excellent tribological properties of the new ring seal lies, on the one hand, in its low value of surface free energy of titanium nitride coating on the piston ring and, on the other hand, in its high value of energy which is characteristic of the nitrated surface of the cast iron cylinder sleeve. Such composition of materials guarantees the effect of "pure" coating surface with titanium nitride on piston ring, and assures that the border layer on the nitrated surface of the cast iron cylinder sleeve tightly clings to the base. As a result, when the ring's motion on the sleeve's surface ceases, especially in the outer dead centre in expansion stroke, the bordening layer of oil on the sleeve's surface prevents metallic contact. During the ring's motion, due to the effect of an oil wedge, an oil film is being formed on which the piston ring of the "pure" surface slips diminishing to minimum the energy loss in friction. In general, it has been found that the free surface energy can be an important index of material selection for cutting pairs, especially for those working in the reciprocating motion. Hence, if possible, the maximum difference in the values of free surface energies of co-operating elements should be obtained by a means of forming them in such a way that the element of larger surface is equipped with the higher energy value.

14

The wear results of the prototype piston rings after the durability tests

100%

Kaźmierczak A.

Journal of KONES

|

2006

|

tom Vol. 13, No. 4

477-486

EN

The results of durability test in article were described was conducted on engine Seicento 900. The investigation were subjected the piston rings of production FPT "Prima" S. A. It was applied as a first sealing ring prototype nitride steel ring rolled up from tape. Second ring was applied standard cast-iron. Third oil ring was gathering also prototype with spatial springy element. It after test was execution measurements were passed was investigative elements, and analysis their results of durability in Otto engine. The got results of investigative works testify on thing the starting the serial production the studied prototype rings profitably. Test results showed that rings performed according to the technology to roll up from the steel tape had not shown waves of their surfaces, views of the cooperation with piston shelves suggests the small ability of the ring brushing aside of the oil lubricant for oil pan, significant values the wears of the radial thickness of second rings sealing up. - they there are a result of used design, the internal undercut on lower edge and minutely ring. These results are confirmed decreases of the mass of second rings sealing up. In the case of third oil-rings small values of wears were measured both thicknesses as and heights upper and bottom paths those rings.

PL

W artykule omówiono wyniki próby trwałości zespołowej przeprowadzonej na silniku Seicento 900. W szczególności badaniom poddano pierścienie tłokowe produkcji FPT "Prima" S. A. Przy czym jako pierwszy pierścień uszczelniający zastosowano prototypowy pierścień stalowy zwijany z taśmy poddany procesowi azotowania ,, Nitrem ". Drugi pierścień zastosowano standardowy żeliwny. Trzecim pierścieniem zgarniającym był również prototypowy składany wieloczęściowy pierścień z przestrzennym elementem sprężystym. Po przeprowadzeniu próby elementy badawcze podano pomiarom, a ich wyniki zanalizowano w świetle ich trwałości w silniku o zapłonie iskrowym. Uzyskane wyniki prac badawczych świadczą korzystnie na rzecz uruchomienia produkcji seryjnej badanych prototypowych pierścieni. Wyniki badań wykazały, że pierścienie wykonane według technologii zwijania z taśmy stalowej nie wykazały falistości ich powierzchni, obraz współpracy z półkami tłoka nasuwa wniosek o małej zdolności pierścienia zgarniania oleju smarującego do miski olejowej; znaczące wartości zużycia grubości promieniowej drugich pierścieni uszczelniających. - są one wynikiem zastosowanej konstrukcji; podcięcie wewnętrzne na dolnej krawędzi oraz pierścienia minutowego. Wyniki te są potwierdzone ubytkami masy drugich pierścieni uszczelniających. W wypadku trzecich pierścieni olejowych zmierzono małe wartości zużycia zarówno grubości jak i wysokości górnych i dolnych bieżni tych pierścieni.

15

Segregować czy nie segregować - oto jest pytanie.

100%

Kaźmierczak A.

Recykling

|

2005

|

tom nr 12

12-12

PL

Gospodarka odpadami w Hamburgu funkcjonuje w oparciu o system, w którym zakłada się segregację odpadów przez mieszkańców "u źródła", a następnie ich odbiór i zagospodarowanie przez odpowiednie służby. Strumień odpadów komunalnych, o typowym składzie dla dużych aglomeracji miejskich, podzielony został na dwie części - tzw. odpady pozostałe (niem. Restmuell) i surowce wtórne (niem. Wertschtoffe).

16

A Comparison Between Some Approximate and Numerical Solution of Dynamical Eulerliouville Equation for Rigid Non-Symetrical Free Body with Fast Oscilating Interaction in Gravitational Field

100%

Kaźmierczak A.

|

tom Vol. 3 No. 1

31--46

EN

Tumbling NPA (non-principal axis) asteroids are discovered by the investigation of photometric data and asteroids lightcurves. A particular solution of Euler-Liouville equation was found for an elongated symmetrical body. It may be useful for investigations of dual periods of rotational motion NPA tumbling asteroids. Physical formula of the gravity force moment acting at a rigid body was derived. A numerical solution of the same accurate equation was found and compared with the analytical ones. A stable region of the numerical solution was investigated and numerical algorithms for fast variables were examined. Very long time period of the numerical solution of Euler- Liouville equation for the body in gravitational field was found.

17

Analiza obciążeń pierścienia tłokowego powłoką ceramiczną w silniku spalinowym

100%

Kaźmierczak A.

|

2004

|

tom Vol. 9, No. sp. II

529-537

PL

W artykule przedstawiono analizę obciążeń pierścienia tłokowego uszczelniającego z powłoką ceramiczną we współpracy z tuleją cylindrową i tłokiem. Przedmiotem badań był spalinowy silnik trakcyjny o zapłonie samoczynnym. Jako warunki brzegowe wykorzystano obciążenia pochodzące z symulacji procesu spalania wykonane za pomocą programu KIVA3.

EN

A computer simulation, which as model loads uses program KIVA 3 for combustion engine work process compulations, has been developed in dies paper. The calculation of the loads of the work process was in diesel engine developed. In this engine was a sealing piston ring with anty wear ceramic cover developed.

18

Analytical determination of the loads of wet cylinder sleeve collar of diesel engines

63%

Kaźmierczak A. , Kolanek C.

Silniki Spalinowe

|

2007

|

tom R. 46, nr SC1

111-115

EN

The problem of collapsing of wet cylinder sleeve collars in one of diesel engines manufactured in Europe was presented as well as the methodology of the loads within the area of the collar. The work constitutes a fragment of one of numerous research works conducted at the Chair of Combustion Engines, Institute of Machine Design and Operation, Wroclaw University of Technology.

19

The possibility of diagnosis EGR system's defects by vibration analysis

63%

Kaźmierczak A. , Wróbel R.

Journal of KONES

|

2008

|

tom Vol. 15, No. 4

217-225

EN

The Exhaust Gas Recirculation is a popular system of recirculation of the automotive vehicle emission. The principle of working depends on the forcing in the part of outlet gas to the combustion chamber. Majority of the users of automotive vehicles with EGR systems claim that system has negative effect on the performance of the car. Nonetheless, that opinion is subjective, because the generally available research on the subject does not exist. However, EGR system, as the most of automotive vehicle is being subjected to physic's rules - it uses up. The polluted flowing valve of circuit has an influence on stability of engine's work, and what follows on a performance of a car. The authors present a new in - vitro way of diagnosis in automotive vehicle, which depend on detection and measure of vibroacustic vibrations of the diesel engine. It seems that EGR circuit that does not work properly should not have an influence on vibrations generated by an engine. However, authors indicate that this statement is wrong. EGR system has an influence on engine's vibration, what was described in the article. On that way, detection of vibrations must be accomplished with high quality diagnostic systems. Therefore, vibrometric laser scanner Polytec had been used. To achieve full diagnostic results multidimensional vibration's function has been researched, where the torque moment has been used as an extra parameter. Measured vibrations were subjected to digital signal processing like windowing, fast Fourier transform, filtration by finite impulse response. The results of measure and processing perform in form of 3D plots, which indulge in speed estimate of the usefulness of presented method. Moreover authors presents principle of working EGRs' systems of different generations and its evolution.

20

Research and analysis of the results of the internal combustion engine locomotive during the 85-hour endurance test

63%

Borkowska J. , Kaźmierczak A.

Journal of KONES

|

2016

|

tom Vol. 23, No. 2

53--59

EN

Piston – ring – cylinder assembly of combustion engine has many friction pairs examples, also one of them which decide about fastness to wear, it means first sealing ring – cylinder, called further very simply ring – cylinder unit. During work of this unit, we can observe wear of piston, precisely – of coating which is deposited on ring to prolong service life. Objective of this work was to realize a test of set durability of railway engine EMD645 with power about 1300 kW. Within the framework of this test were investigated a prototyped piston’s rings with diamond embankment. Piston rings are made of diamond coating technology with a porous chromium coating, where in pores is deposited on said diamond powder with a grain size about 1 micron. The work will be carried out of an analysis of collaboration piston – rings – cylinder unit in internal combustion engine and an analysis of the use of hard materials in friction pairs, including powders. Will be performed research of material and description of diamond powder, which will be applied to the piston rings. After stability, testing in the locomotive engine EMD645 on the basis of the collected results will be developed conclusions of the wearing intensity on piston ring and relating them to the requirements for coatings. The work aims to show the possibilities and benefits of the application of new protective coatings on structural elements of the internal combustion engine in order to reduce their wearing, which is consistent with the observed trend of technology development.