Numerical study of the effect of first ring profile type on hydrodynamic performance of the lubricant in diesel engine

• Menacer, Brahim ^[1] ; Bouchetara, Mostefa ^[2]
  1. [1] Ecole Supérieure en Génie Electrique et Energétique - ESGEE - Laboratory of Gas Combustion and Environment, Department of Mechanical Engineering, University of Sciences and the Technology of Oran
  2. [2] Laboratory of Gas Combustion and Environment, Department of Mechanical Engineering, University of Sciences and the Technology of Oran
• Localización: Revista de metalurgia, ISSN 0034-8570, Vol. 56, Nº. 3, 2020, págs. 177-177
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Estudio numérico del efecto de perfil del primer anillo del pistón de compresión sobre el rendimiento hidrodinámico del lubricante de un motor diésel
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• Resumen
  • español

    El comportamiento del revestimiento del anillo del pistón de combustión representa una de las mayores fuentes de fricción y de potencia para diferentes condiciones de funcionamiento de un motor de combustión interna. El presente trabajo evalúa el efecto del perfil del anillo de compresión sobre el principal comportamiento tribológico del lubricante en un motor diésel de cuatro tiempos. Se desarrolló un análisis unidimensional utilizando el software GT-Suite para la lubricación hidrodinámica entre el segmento del pistón de compresión y la pared del cilindro. Se aplicó un método numérico para analizar la influencia de los diferentes diseños geométricos de anillos durante el ciclo de trabajo sobre el espesor de la película de aceite, la fuerza de fricción y la pérdida de potencia. Se utilizó el modelo de simulación de Takigushi para validar y verificar el modelo numérico utilizado. Los resultados obtenidos mostraron una compatibilidad cualitativa y cuantitativa buena entre los dos modelos aplicados. El modelo numérico utilizado permite analizar la influencia de los parámetros de diseño de anillos para mejorar el rendimiento tribológico de los motores de pistón.

  • English

    For different operating conditions of an internal combustion engine, the piston-ring-liner compartment represents one of the largest sources of friction and power losses. The present paper is a contribution to evaluate the effect of the compression ring profile on the main tribological performance of the lubricant in a four-stroke diesel engine. A one-dimensional analysis was developed using GT-Suite software for the hydrodynamic lubrication between the compression piston ring and the cylinder wall. A numerical method was applied to analyze the influence of different ring geometrical designs during the working cycle on oil film thickness, frictional force, power losses. The Takigushi simulation model was used to validate and verify the developed numerical model. The results obtained showed a relatively good qualitative and quantitative compatibility between the two applied models. The developed numerical model allows the investigation of the influence of ring design parameters to improve the tribological performance of piston engines.