شبيه سازي اصطكاك سامانه سمبه و حلقه موتور ملي در شرايط موتور گرداني و احتراقي و بررسي تاثير لقي بين سمبه و استوانه در آن

Simulation of piston and ring friction at the motoring condition and investigation effect of combustion and clearance between the piston and cylinder

يكي از موضوعات بسيار مهم كه در راندمان موتور تاثير بسزايي دارد اصطكاك داخلي موتور است. در اين مقاله سعي شده مدل اصطكاكي مجموعه سمبه و استوانه موتور EF7 توسط نرم افزار AVL Excite شبيه سازي شود. در نهايت نتايج حاصل از آزمون با نتايج حاصل از شبيه سازي براي اعتبارسنجي مدل شبيه سازي شده، مقايسه شد. سپس مقدار اصطكاك موتور براي لقي هاي ديگر، توسط مدل ارائه شده به دست آمد. همچنين اصطكاك موتور در شرايط احتراق نيز به دست آمد و مقدار آن با حالت موتورگرداني مقايسه شد. نتايج شبيه سازي نشان داد كه در حالت موتورگرداني با افزايش لقي سمبه و حلقه، مقدار اصطكاك در سرعت هاي كمتر از 3333 ددد)دور در دقيقه( تغيير چنداني نمي كند. اما افزايش لقي از 33 به 03 ميكرومتر در سرعت 0333 ددد، سبب حدود 23 % كاهش اصطكاك مي شود. همچنين ديده شد كه احتراق منجر به افزايش قابل ملاحظه اي در اصطكاك موتور مي شود.

One of the most important matters that have a great effect on engine efficiency, is engine internal friction. In this article the friction model of piston-cylinder mechanism has been numerically simulated for a 4 cylinders spark ignition engine. The results were validated and the test results have been compared with simulation results. Consequently, the effect of combustion pressure and temperature, on the friction of ring and piston has been studied. Also, the impact of piston clearance on engine friction has been numerically investigated. The simulation results showed that at speeds of less than 3000 rpm varying the piston-liner clearance cannot significantly change the engine friction. But increasing clearance from the 30 to 80 microns at 6,000 rpm caused about 20% reduction in friction. It was also seen that the consideration of combustion pressure and temperature leads to a considerable increase in the engine friction.