Estudio numérico del efecto de perfil del primer anillo del pistón de compresión sobre el rendimiento hidrodinámico del lubricante de un motor diésel

Abstract

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.

Keywords

• anillo de pistón
• camisa de cilindro
• dinámica de gases
• espesor de la película de aceite
• lubricación hidrodinámica
• motor diésel
• pérdida de energía