تحلیل سازه‌ای رینگ کمپرس پیستون در موتورهای دیزل

نوع مقاله: کوتاه

نویسندگان

1 عضو هیات علمی گروه مکانیک ماشین‌های کشاورزی، آموزشکده کشاورزی ساری، دانشگاه فنی و حرفه‌ای مازندران

2 کارشناس ارشد مهندسی کشتی دانشگاه علوم دریایی امام خمینی(ره)

3 دانشیار گروه مهندسی ماشین های کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران

چکیده

محل تماس رینگ پیستون و دیواره سیلندر یکی از منابع اصلی اتلاف توان و تولید اصطکاک و سر و صدا در موتورهای احتراق داخلی محسوب می‌شود. طراحی یک رینگ پیستون به شدت متاثر از شرایط عملیاتی و کاری آن می‌باشد که این طراحی خاص در موتورهای دیزل عواملی چون مصرف سوخت، آلودگی زیست محیطی، ضربه‌های ایجاد شده، نیروهای اتلافی و راندمان کل سیستم را تحت تاثیر قرار می‌دهد. هدف از این تحقیق تحلیل و ارزیابی سازه‌ای رینگ کمپرسی پیستون در موتورهای دیزل می‌باشد. برای طراحی بهتر اولین گام تحلیل ملاحظات مجازی در تماس تشکیل شده توسط رینگ پیستون و بوش سیلندر می‌باشد که شامل مدل‌سازی حجم المان و شرایط کاری است. مباحث اصلی مورد بحث شامل توابع اساسی مرتبط با پیستون و رینگ پیستون، طراحی و مواد المان، بارهای مکانیکی در رینگ، فشار تماس بین رینگ و بوش، ضریب اصطکاک، نیروی اصطکاک، سایش سطوح کشویی و سایر پارامترهای مرتبط است، برای درک مبانی رفتار رینگ، عوامل ذکر شده توسط یک ابزار تحلیلی-انسیس شبیه‌سازی و توسعه داده شده است و نتایج حاصل از خروجی نرم‌افزار شامل جابجایی نقاط تحت تنش، علل شکست و سایر عوامل مهم مورد استفاده که ارتباط تنگاتنگی با جنس مواد و شرایط کاری آن دارد مورد بررسی قرار گرفت تا در طراحی‌های بعدی مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Structural analysis of piston compression ring

نویسندگان [English]

  • R Loghmanpour zarini 1
  • R Malmir 2
  • Asadollah Akram 3
1 Technical and Vocational University
2 University
3 University of Tehran, Tehran, Iran
چکیده [English]

A piston ring design is greatly influenced by the operating conditions and it affect diesel engine design factors such as fuel consumption, pollution, dissipative forces and overall efficiency of the entire system is affected. Studding of virtual contact is formed by the piston rings and cylinder bush, including the modeling of elements and working condition is the first step. The main topics include the basic functions associated with the piston and piston ring design elements and materials, mechanical loads in the ring, contact pressure between the ring and bush, coefficient of friction, the force of friction, wear and other relevant parameters. To understand the basics of the ring, the mentioned factors were model and developed using ANSYS software. The results included displacement of stress, failure and other important factors that are associated with the materials used and the working conditions that were examined in the subsequent design of the survey will be used.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Diesel engine
  • Compressor rings
  • Pistons
  • Fuel
  • Cavitation
]1[عواطفی، ا.، سعید، د.، جلالی، و.، خوشبختی سرای، ر.، تحلیل‌گذرای روانکاری الاستو هیدرودینامیکی محل تماس رینگ پیستون و دیواره سیلندر در موتورهای احتراق داخلی، هفتمین همایش بین‌المللی موتورهای درونسوز، تهران، انجمن علمی موتور ایران. 1395.

[2] Ryk, G., Etsion, I., Testing piston rings with partial laser surface texturing for frictionreduction,Wear,Vol. 261, pp. 792-796, 2016.

[3] Gore, M.,Theaker, M., Howell-Smith, S., Rahnejat,H.,King,P.D.,Direct measurement of piston friction of internal combustion engines using the floating liner principle, Proc., 2015.

[4] Bin Chik, A., Fessler, H., Radial pressure exerted by piston rings.J.Strain Anal Eng. Des. I, 2, 165–171,2015.

[5] Chong,W.W.F.,Teodorescu,M.,Vaughan N.D., Cavitation induced starvationfor piston-ring. J. Mech. Eng. Vol. 44, pp. 483-497, 2015.

[6] T.Tian, Dynamic Behavior of Piston Rings and their Practical Impact,J.Engg. Tribol, Vol. 216, pp. 209:228, 2014

[7] Shahmohamadi, H.,Thermo-mixed hydrodynamics of piston compression ring conjunction. Tribology Letters, Vol. 51, Issue 3, pp.323-340, 2016.

[8] Silva.  F.S.,  Fatigue  on  Engine  Pistons–A Compendium  of  Case  Studies,  Journal  of Engineering  Failure  Analysis,  No,  13,  pp.  480–492, 2016.

[9] Esfahanian.  V.,  Javaheri  A.,  Ghaffarpour.  M., Thermal Analysis of an SI Engine Piston Using Different  Combustion  Boundary  Condition Treatments, Applied thermal engineering, No. 26, pp. 277-287, 2017.