Influence of piston ring-pack design on inter-ring pressure of a heavy duty diesel engine

Günümüz koşullarında motorlu taşıt üreticileri yasal emisyon sınırlarını aşmadan müşterilerin beklentilerini karşılamak amacı ile daha düşük yakıt tüketimi olan fakat aynı zamanda daha yüksek güce sahip motorlar üretmek amacını gütmektedirler.Bu amaç doğrultusunda üretilecek motorlar içerisinde güç kayıplarına yol açabilecek herhangi bir parameter dikkat ile incelenmekte en aza indirilmeye çalışılmaktadır. Bir piston segman grubunun başlıca görevlerinden birisi sıkıştırma işlemi sırasında yüksek basınçtaki taze dolgu için sızdırmazlık sağlarken, yanma odasına kaçabilecek motor yağını minimize etmektir. Bu yüzden, iki segman arasındaki basınç karakteristiğinin yağ tüketimi ve segmanlardan aşağı gaz kaçağı miktarı üzerinde önemli bir etkisi olduğu düşünülmektedir. Bu amaçla bir ağır hizmet dizel motoru için Orifis ve Hacim metodu ile iki segman arası basınç modellemesi yapılarak, segman karakteristiklerinin basınç ve sürtünme üzerindeki etkisinin incelenmesine karar verilmiştir. Daha sonra segman tasarım parametrelerinin iki segman arasındaki basınca etkisini gözlemlemek adına piston-segman grubunun geometrik ve karakteristik parametreleri değiştirilerek simülasyonlar tekrar koşturulmuştur. Taguchi metodu ile bir DoE matrisi oluşturulmuş, segman dizayn parametrelerinin birlikte olan etkileri araştırılmıştır. Çalışma birinci ve ikinci segman arasındaki basınç değerinin sürtünme, enerji kayıpları ve yağ film kalınlıkları üzerindeki etkisinin incelenmesi ile sonlandırılmıştır.