Comparação entre superfícies texturizadas para anel-cilindro através de simulação determinística

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, Samuel Anísio Nunes
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFU
Texto Completo: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/36312
http://doi.org/10.14393/ufu.di.2022.454
Resumo: A comparison of different textured surfaces is made using a deterministic simulation analysis of mixed lubrication with the main objective of indicating a surface that most benefits an application in a piston-cylinder pair of an internal combustion engine. The lubrication simulation solves the modified Reynolds equation proposed by Elrod-Adams for the calculation of the scaled hydrodynamic pressure and the scaled hydrodynamic shear-stress. In addition, the simulation calculates a Li and Chen approach of contact roughness model for Twin Land Oil Control Rings (TLOCRs) to obtain the asperity contact curves. Four original textured surfaces were characterized and they generated five additional surfaces, four of them after removing the peaked asperities (especially those around textures) and one had its texture density modified. The surfaces were simulated for twelve different speeds to cover the entire piston stroke. The results concluded that there is an indication for an application of the honed-textured surface with additional polishing in the regions of Top Dead Centre and Bottom Dead Cent, to avoid wear, and the application of a textured surface in the central region, in order to reduce fuel consumption. Additionally, removing protuberances around the texture pockets and decreasing texture density tends to increase hydrodynamic pressure.
id UFU_442b7c6c00c179a524a1067efd915c8c
oai_identifier_str oai:repositorio.ufu.br:123456789/36312
network_acronym_str UFU
network_name_str Repositório Institucional da UFU
repository_id_str
spelling Comparação entre superfícies texturizadas para anel-cilindro através de simulação determinísticaA comparison of texturized surfaces for ring-cylinder through deterministic simulationTexturizaçãoTexturingLubrificação MistaMixed LubricationModelagem DeterminísticaDeterministic ModelingSimulação de LubrificaçãoLubrication SimulationTribologiaTribologyCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICAEngenharia MecânicaTribologiaMotores de combustão internaA comparison of different textured surfaces is made using a deterministic simulation analysis of mixed lubrication with the main objective of indicating a surface that most benefits an application in a piston-cylinder pair of an internal combustion engine. The lubrication simulation solves the modified Reynolds equation proposed by Elrod-Adams for the calculation of the scaled hydrodynamic pressure and the scaled hydrodynamic shear-stress. In addition, the simulation calculates a Li and Chen approach of contact roughness model for Twin Land Oil Control Rings (TLOCRs) to obtain the asperity contact curves. Four original textured surfaces were characterized and they generated five additional surfaces, four of them after removing the peaked asperities (especially those around textures) and one had its texture density modified. The surfaces were simulated for twelve different speeds to cover the entire piston stroke. The results concluded that there is an indication for an application of the honed-textured surface with additional polishing in the regions of Top Dead Centre and Bottom Dead Cent, to avoid wear, and the application of a textured surface in the central region, in order to reduce fuel consumption. Additionally, removing protuberances around the texture pockets and decreasing texture density tends to increase hydrodynamic pressure.CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoDissertação (Mestrado)Uma comparação entre diferentes superfícies texturizadas é feita a partir de simulações determinísticas do regime misto de lubrificação com o objetivo principal de indicar uma superfície que mais beneficie uma aplicação em um par pistão-cilindro de motor de combustão interna. A simulação determinística da lubrificação mista é baseada no cálculo das pressões de contato entre asperidades e na solução da equação de Reynolds com modelo de cavitação conservativo para o cálculo da pressão hidrodinâmica média gerada entre superfícies rugosas reais. Fez-se a caracterização de quatro superfícies texturizadas, das quais se derivaram mais cinco, após executar uma remoção das asperidades mais acentuadas (em especial aquelas ao redor dos bolsos de texturização) e a modificação da densidade de texturas. As superfícies foram simuladas para doze diferentes velocidades para que fosse abrangido todo o percurso do pistão. Os resultados concluíram indicação da aplicação da superfície brunida com polimento superficial adicional nas regiões de Ponto Morto Superior e Ponto Morto Inferior, para evitar o desgaste, e a aplicação de superfície texturizada na região central, com a finalidade de diminuir o consumo de combustível. Ademais, a remoção de protuberâncias ao redor dos bolsos texturizados e a diminuição da densidade de texturização tende a aumentar a pressão hidrodinâmica.2024-08-29Universidade Federal de UberlândiaBrasilPrograma de Pós-graduação em Engenharia MecânicaProfito, Franciscohttp://lattes.cnpq.br/1175850468193468Costa, Henara Lillianhttp://lattes.cnpq.br/8973820249465087Rosenkranz, Andreashttp://lattes.cnpq.br/6585045054870801da Silva, Washington Martinshttp://lattes.cnpq.br/2993173987424895Silva, Samuel Anísio Nunes2022-10-21T16:15:16Z2022-10-21T16:15:16Z2022-08-29info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfSILVA, Samuel Anísio Nunes. Comparação entre superfícies texturizadas para anel-cilindro através de simulação determinística. 2022. 140 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Faculdade de Engenharia Mecânica, Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2022. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2022.454.https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/36312http://doi.org/10.14393/ufu.di.2022.454porhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/info:eu-repo/semantics/embargoedAccessreponame:Repositório Institucional da UFUinstname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)instacron:UFU2023-12-20T17:58:13Zoai:repositorio.ufu.br:123456789/36312Repositório InstitucionalONGhttp://repositorio.ufu.br/oai/requestdiinf@dirbi.ufu.bropendoar:2023-12-20T17:58:13Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)false
dc.title.none.fl_str_mv Comparação entre superfícies texturizadas para anel-cilindro através de simulação determinística
A comparison of texturized surfaces for ring-cylinder through deterministic simulation
title Comparação entre superfícies texturizadas para anel-cilindro através de simulação determinística
spellingShingle Comparação entre superfícies texturizadas para anel-cilindro através de simulação determinística
Silva, Samuel Anísio Nunes
Texturização
Texturing
Lubrificação Mista
Mixed Lubrication
Modelagem Determinística
Deterministic Modeling
Simulação de Lubrificação
Lubrication Simulation
Tribologia
Tribology
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Engenharia Mecânica
Tribologia
Motores de combustão interna
title_short Comparação entre superfícies texturizadas para anel-cilindro através de simulação determinística
title_full Comparação entre superfícies texturizadas para anel-cilindro através de simulação determinística
title_fullStr Comparação entre superfícies texturizadas para anel-cilindro através de simulação determinística
title_full_unstemmed Comparação entre superfícies texturizadas para anel-cilindro através de simulação determinística
title_sort Comparação entre superfícies texturizadas para anel-cilindro através de simulação determinística
author Silva, Samuel Anísio Nunes
author_facet Silva, Samuel Anísio Nunes
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Profito, Francisco
http://lattes.cnpq.br/1175850468193468
Costa, Henara Lillian
http://lattes.cnpq.br/8973820249465087
Rosenkranz, Andreas
http://lattes.cnpq.br/6585045054870801
da Silva, Washington Martins
http://lattes.cnpq.br/2993173987424895
dc.contributor.author.fl_str_mv Silva, Samuel Anísio Nunes
dc.subject.por.fl_str_mv Texturização
Texturing
Lubrificação Mista
Mixed Lubrication
Modelagem Determinística
Deterministic Modeling
Simulação de Lubrificação
Lubrication Simulation
Tribologia
Tribology
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Engenharia Mecânica
Tribologia
Motores de combustão interna
topic Texturização
Texturing
Lubrificação Mista
Mixed Lubrication
Modelagem Determinística
Deterministic Modeling
Simulação de Lubrificação
Lubrication Simulation
Tribologia
Tribology
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Engenharia Mecânica
Tribologia
Motores de combustão interna
description A comparison of different textured surfaces is made using a deterministic simulation analysis of mixed lubrication with the main objective of indicating a surface that most benefits an application in a piston-cylinder pair of an internal combustion engine. The lubrication simulation solves the modified Reynolds equation proposed by Elrod-Adams for the calculation of the scaled hydrodynamic pressure and the scaled hydrodynamic shear-stress. In addition, the simulation calculates a Li and Chen approach of contact roughness model for Twin Land Oil Control Rings (TLOCRs) to obtain the asperity contact curves. Four original textured surfaces were characterized and they generated five additional surfaces, four of them after removing the peaked asperities (especially those around textures) and one had its texture density modified. The surfaces were simulated for twelve different speeds to cover the entire piston stroke. The results concluded that there is an indication for an application of the honed-textured surface with additional polishing in the regions of Top Dead Centre and Bottom Dead Cent, to avoid wear, and the application of a textured surface in the central region, in order to reduce fuel consumption. Additionally, removing protuberances around the texture pockets and decreasing texture density tends to increase hydrodynamic pressure.
publishDate 2022
dc.date.none.fl_str_mv 2022-10-21T16:15:16Z
2022-10-21T16:15:16Z
2022-08-29
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv SILVA, Samuel Anísio Nunes. Comparação entre superfícies texturizadas para anel-cilindro através de simulação determinística. 2022. 140 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Faculdade de Engenharia Mecânica, Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2022. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2022.454.
https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/36312
http://doi.org/10.14393/ufu.di.2022.454
identifier_str_mv SILVA, Samuel Anísio Nunes. Comparação entre superfícies texturizadas para anel-cilindro através de simulação determinística. 2022. 140 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Faculdade de Engenharia Mecânica, Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2022. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2022.454.
url https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/36312
http://doi.org/10.14393/ufu.di.2022.454
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/
info:eu-repo/semantics/embargoedAccess
rights_invalid_str_mv http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/
eu_rights_str_mv embargoedAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Uberlândia
Brasil
Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Uberlândia
Brasil
Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFU
instname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)
instacron:UFU
instname_str Universidade Federal de Uberlândia (UFU)
instacron_str UFU
institution UFU
reponame_str Repositório Institucional da UFU
collection Repositório Institucional da UFU
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)
repository.mail.fl_str_mv diinf@dirbi.ufu.br
_version_ 1805569691773566976