تحلیل گذرای روانکاری الاستو هیدرودینامیکی محل تماس رینگ پیستون و دیواره سیلندر در موتورهای احتراق داخلی

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 می شود. از آنجایی که رینگ وظیفه آب بندی محل تماس رینگ پیستون و دیواره سیلندر را بر عهده دارد، بر روی پارامترهای دیگری از قبیل میزان آلاینده های خروجی و نیز مصرف سوخت و روغن تاثیر می گذارد، علاوه بر آن رینگ نقش مهمی در انتقال حرارت از پیستون به دیواره سیلندر ایفا می کند. روانکاری مناسب محل تماس می تواند تولید اصطکاک و سر و صدا را کاهش داده و نیز به آب بندی لقی بین سطح خارجی رینگ و سطح داخلی دیواره سیلندر کمک نماید. از این رو در کار حاضر به تحلیل گذرای روانکاری الاستوهیدرودینامیکی محل تماس رینگ پیستون و دیواره سیلندر پرداخته شده است برای این منظور ابتدا معادلات توزیع فشار (معادله رینولدز)، تغییر فرم الاستیسیته سطوح تماسی و معادلات مربوط به ریولوژی سیال روان کننده استخراج شده و به روش تفاضل محدود گسسته سازی می شوند. سپس این معادلات به طور همزمان با استفاده از روش نیوتن - رافسون بهبود یافته به منظور یافتن پروفیل های فشار و ضخامت لایه روان کننده حل می شوند. تحلیل انجام شده برای رینگ فشاری بالا و برای یک سیکل کامل یک موتور چهار زمانه انجام شده است. از آنجایی که سرعت حرکت پیستون و فشار گاز داخل سیلندر با زمان در حال تغییر می باشد پارامترهای روانکاری از قبیل ضخامت و فشار لایه روغن نیز تغییر می یابند. نتایج بیانگر آن است که بحرانی ترین حالت مربوط به اندکی بعد از نقطه مرگ بالای احتراقی می باشد چرا که در این نقطه سرعت پیستون تقریبا صفر بوده و بار اعمال شده به پشت رینگ پیستون (فشار گاز احتراق) بیشترین مقدار خود را دارد. بنابراین در این نقطه ضخامت لایه روان کننده کمترین مقدار خود را خواهد داشت.

Keywords:

روانکاری الاستو هیدرو دینامیک , تحلیل گذرا , رینگ پیستون , دیواره سیلندر , موتور احتراق داخلی