Abstract
The paper analyzes the possible cause of self-ignition of air-fuel mixture in spark-ignition internal combustion engine loaded with maximum power during tests on the engine dynamometer stand. It leads to incorrect engine operation and may also occur during the flight of an aircraft or helicopter. In order to explain the cause of incorrect engine operation, a non-linear analysis using the finite element method was applied. A discreet model of a simplified engine cylinder assembly system comprising a cylinder body and the liner was determined. The numerical analysis includes both the mechanical force resulting from loading the cylinder liner clamp in the body as well as the pressure of the working medium pressure and the load on the non-uniform temperature field taken from engine test-bed measurements. The results of nonlinear static analysis of stresses and strains for the cylinder body-liner connection have shown that in the area of TDC where outer piston ring turns back, high stresses and plastic deformation of the cylinder liner occurr, causing a lack of contact between these elements. This disrupts the heat transfer from the cylinder liner to the cylinder body and creates the possibility of uncontrolled ignition of the fuel-air mixture.
Highlights
Silnikom spalinowym stawiane są wysokie wymagania pod względem czystości spalin, mocy jednostkowej, sprawności i trwałości
Charakterystyki materiałów tulei i kadłuba: a) - zależność naprężenia w funkcji dokształcenia plastyczne materiału tulei w próbie rozciągania i ściskania oraz cylindra w próbie rozciągania, b) - zależność współczynnika rozszerzalności liniowej tulei i kadłuba od temperatury
7. Iskra A., Dynamics of piston mechanisms of internal combustion engines, Publisher of Poznan University of Technology, Poznań 1995 (in Polish)
Summary
W pracy przeprowadzono analizę możliwej przyczyny występowania samoczynnego zapłonu mieszanki paliwowopowietrznej lotniczego silnika spalinowego obciążonego mocą maksymalną podczas badań na hamowni silnikowej. W analizie numerycznej uwzględniono zarówno siłę mechaniczną, wynikającą z obciążenia zaciskiem tulei cylindrowej w kadłubie jak i obciążenie ciśnieniem czynnika roboczego oraz obciążenie nierównomiernym polem temperatury. Wyniki nieliniowej analizy statycznej naprężeń i odkształceń dla połączenia tuleja cylindrowa kadłub wykazały, że w obszarze zwrotu zewnętrznego pierścieni tłokowych wystąpiły wysokie naprężenia i odkształcenie plastyczne tulei cylindrowej, wywołujące brak styku połączenia tych elementów. W pracach badawczych przywiązuje się dużą uwagę do analizy struktury zespołu cylindra silnika spalinowego. Deformacje tulei cylindrowej zespołu cylindra silnika benzynowego można znacznie zmniejszyć w wyniku modyfikacji kształtu głowicy [26]. Połączenia skurczowo-rozprężne zespołu cylindra silnika spalinowego przenoszą obciążenia normalnie i stycznie wywołane poprzez siłę lub moment siły zarówno w sposób statyczny jak i dynamiczny. Modelowanie analityczno-empiryczne i analiza wywiązywania się ciepła umożliwiają wyznaczenie przebiegu ciśnienia w cylindrze w czasie cyklu sprężania i rozprężania gazów dla różnych wartości obciążeń silnika [19, 20]. Mniej liczną grupę stanowiły zastosowania do napędu śmigłowców, są to bowiem Piasecki, Bell Helicopter i Hiller
Sign-in/Register to view highlights & summary Sign-in/Register to access full text options 
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a callMore From: AUTOBUSY – Technika, Eksploatacja, Systemy Transportowe
Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.
