Computer diagnosis system for thermal analysis of engine piston

1432-1181

Springer Online Journal Archives 1860-2000

Mechanical Engineering, Materials Science, Production Engineering, Mining and Metallurgy, Traffic Engineering, Precision Mechanics

Physics

Zusammenfassung Diese Untersuchung stellt ein Finite-Elemente-Wärmeübertragungsmodell für die Berechnung der Temperaturverteilung eines Kolbens in einem Verbrennungsmotor vor. Die thermischen Randbedingungen wurden in diesem Model für verschiedene Arbeitsbedingungen aufgestellt. Die mittlere Gastemperatur und der Wärmeübergangskoeffizient wurden durch eine Simulation des Motors erhalten. Die Temperaturen entlang des Kolbenringes und des Kolbenrandes wurden mit einer Formel berechnet. Die entsprechenden Wärmeübergangskoeffzienten wurden durch eine äquivalente thermische Kreislaufanalyse erhalten. Das Modell wurde kalibriert und die berechneten Temperaturen des Verbrennungsmotors mit den gemessenen verglichen. Es wurde festgestellt, daß die Berechnungen vernünftig waren und somit das Simulationsmodell gut geeignet ist.

Abstract This study presents a finite element heat-transfer model for the prediction of piston temperature distributions in a real time operation engine. The thermal boundary conditions are specified adequately in the model for various operations. The time-mean, area-averaged gas temperature and heat transfer coefficient could be obtained from the engine simulation. The ambient tremperatures along piston ring belt and skirt were estimated with a formula and the corresponding heat transfer coefficients were evaluated through equivalent thermal circuit analysis. The model is also calibrated and the predicted and measured temperatures compared for the operating engine. The predictions are reasonable, providing confidence in the use of the simulation model.

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