Publication detail

Shape Design of a Piston Ring

DRÁPAL, L. VOPAŘIL, J.

Czech title

Návhr tvaru pístního kroužku

English title

Shape Design of a Piston Ring

Type

conference paper

Language

en

Original abstract

This paper deals with an engineering design of a fire-ring originated in a two-stroke compression-ignition engine with opposed pistons and uniflow scavenging. Determination of ring profile design, material, and ring thermal expansion are described. Main attention is paid to the design algorithm of a piston ring free shape to assure static pressure distribution of the ring mounted to the cylinder liner and simultaneously avoid plastic deformations during correct ring installation to the piston. A strain-stress analysis is performed by using the finite elements method. The developed methodology is generally utilizable for design of top and second compression rings for two- and also four-stroke engines.

Czech abstract

Tento článek se zabývá konstrukčním návrhem žárového pístního kroužku dvoudobého vznětového motoru s protiběžnými písty a souproudým vyplachováním a popisuje profil kroužku, jeho materiál a tepelnou roztažnost. Hlavní pozornost je věnována algoritmu návrhu tvaru pístního kroužku v nezamontovaném stavu, tak aby bylo dodrženo rozložení statického tlaku po zamontování do válce a současně byly vyloučeny plastické deformace při montáži kroužku na píst. Napěťově-deformační analysa je provedena s využitím metody konečných prvků. Vyvinutá metodika je obecně použitelná pro návrh těsnicích pístních kroužků dvoudobých i čtyřdobých motorů.

English abstract

This paper deals with an engineering design of a fire-ring originated in a two-stroke compression-ignition engine with opposed pistons and uniflow scavenging. Determination of ring profile design, material, and ring thermal expansion are described. Main attention is paid to the design algorithm of a piston ring free shape to assure static pressure distribution of the ring mounted to the cylinder liner and simultaneously avoid plastic deformations during correct ring installation to the piston. A strain-stress analysis is performed by using the finite elements method. The developed methodology is generally utilizable for design of top and second compression rings for two- and also four-stroke engines.

Keywords in Czech

pístní kroužek, píst, rozložení tlaku, návrh, metoda konečných prvků

Keywords in English

piston ring, piston, pressure distribution, design, finite elements method

Released

05.10.2016

Publisher

Kaunas University of Technology

Location

Kaunas, Lithuania

ISSN

1822-296X

Book

Transport Means 2016: Proceeding of the 20th International Scientific Conference

Volume

2

Number

20

Pages from–to

767–771

Pages count

5

BIBTEX


@inproceedings{BUT129628,
  author="Lubomír {Drápal} and Jan {Vopařil},
  title="Shape Design of a Piston Ring",
  booktitle="Transport Means 2016: Proceeding of the 20th International Scientific Conference ",
  year="2016",
  volume="2",
  number="20",
  month="October",
  pages="767--771",
  publisher="Kaunas University of Technology",
  address="Kaunas, Lithuania",
  issn="1822-296X"
}