Puesta en marcha de un banco de ensayos tipo camisa flotante para la medida de la fricción en el conjunto pistón camisa en motores de combustión interna alternativos (MCIA)

Abstract

[ES] El trabajo presentado en este documento consiste en la puesta en marcha de una maqueta tipo camisa flotante para la medida de la fuerza de fricción generada en el conjunto pistón-camisa de un motor de combustión interna alternativo (MCIA). La implementación de esta maqueta permitirá realizar trabajos futuros para evaluar por ejemplo, nuevas formulaciones de aceite lubricante de motor desde el punto de vista de la base utilizada así como de los aditivos, con el objetivo de reducir la fricción y el desgaste en los componentes mecánicos del conjunto pistón-camisa y por consiguiente, prolongar su vida útil. Con este propósito, se realizó inicialmente un estudio para evaluar el desempeño de la maqueta en cuanto a repetitividad y reproducibilidad de los ensayos, y de esta forma comprobar que la medida de la fuerza de fricción corresponde a modificaciones deliberadas realizadas en los componentes de la maqueta o en las condiciones de ensayo. A continuación, se realizaron una serie de ensayos en la maqueta variando dos parámetros fundamentales en la lubricación del conjunto pistón-camisa: régimen de giro del motor y temperatura del aceite lubricante. Finalmente, se realizó un estudio experimental para determinar el aporte del segmento de compresión a las pérdidas mecánicas por fricción totales del conjunto pistón-camisa para lo cual, se realizaron ensayos experimentales con dos configuraciones diferentes del pistón.

[EN] The work presented in this document consists of the setup of a floating liner test rig for the measurement of the friction force generated in the piston-cylinder assembly of a reciprocating internal combustion engine (RICE). The implementation of this test rig will allow to perform future works to assess by instance, new engine oil formulations from the view point of the oil base and the additive package, with the main objective of reducing friction and wear of the mechanical components of the piston-cylinder liner assembly and therefore, enlarge their useful life. For this purpose, a study was initially carried out to assess the performance of the rig in terms of repeatability and reproducibility of the tests, and in this way verify that the measurement of the friction force corresponds to deliberate modifications made in the components of the rig or in the test conditions. Next, a series of tests were carried out on the test rig varying two fundamental parameters in the lubrication of the piston-cylinder liner assembly: engine speed and lubricating oil temperature. Finally, an experimental study was conducted to determine the contribution of the compression ring to the total mechanical friction losses of the piston-cylinder assembly for which, experimental tests were performed with two different piston configurations.

[CA] El treball presentat en aquest document consisteix en la posada en marxa d'una maqueta tipus camisa flotant per a la mesura de la força de fricció generada en el conjunt pistó-camisa d'un motor de combustió interna alternatiu (MCIA). La implementació d'aquesta maqueta permetrà fer treballs futurs per a avaluar, per exemple, noves formulacions d'oli lubrificant de motor des del punt de vista de la base utilitzada, així com dels additius, amb l'objectiu de reduir la fricció i el desgast en els components mecànics del conjunt pistó-camisa i, per consegüent, prolongar la seua vida útil.