Beregningsforudsigelse af, hvor slid vil forekomme i motorer

En forskergruppe har skabt en analysemetode til at forudsige slitage og beslaglæggelsessteder i de glidende dele af motorens stempelstifter. Gennembruddet vil hjælpe med at begrænse slitage på transport- og industrimaskinerikomponenter og gøre dem mere brændstofeffektive.

Detaljer om deres opdagelse blev offentliggjort i Journal of Tribology .

Forbedringer af effektiviteten af ​​forbrændingsmotorer er nødvendige, hvis vi skal overvinde deres miljø- og bæredygtighedsproblemer. Frem- og tilbagegående motorer bruger frem- og tilbagegående stempler til at udtrække kraft fra forbrændingen og omdanne den til rotationsbevægelse. De er almindeligt anvendt i biler.

Den mest almindelige årsag til frem- og tilbagegående motorfejl opstår, når smøreoliens oliefilm går i stykker, hvilket får metaldele til at komme i kontakt, hvilket resulterer i ridser og klæbning. Når et sådant anfald sker, er det umuligt at starte motoren.

Stempelstifter og plejlstænger i konstant frem- og tilbagegående og roterende bevægelse kræver væskesmøring. Der er dog behov for langsigtede belastningstests for at verificere slitage- og fastlåsningssteder i væskesmøring, og forudsigelse eller beregning af dette blev anset for at være uopnåeligt.

Det var indtil professor Jun Ishimoto ledede en gruppe ved Tohoku University's Institute of Fluid Science og Honda Motor Co., Ltd., der etablerede den flerfasede væskestrukturkoblede analysemetode. Det simulerede og forudsagde ikke kun tribologiske egenskaber under svære belastningsforhold, men identificerede også stempelstiftens bue-lignende ærekrænkelse som årsagen til mekanisk kontakt og beslaglæggelse ved plejlstangens kant.

"Korrekte sikkerhedsretningslinjer, der hjælper med at forhindre unødvendige skader på bilmotorer og andet industrielt maskineri, vil være lettere at skabe takket være denne forudsigelsesmetode," sagde Ishimoto.

Pinnacle Engines udvikler en effektiv, lavemissionsbenzinmotor ved hjælp af supercomputing