ピストンリングとボア変形を有するシリンダの動的接触解析

摘要

ピストンリングは、ガス圧力を逃がさないようにシリンダ壁との隙間を埋める働きと、シリンダ壁の潤滑油膜の厚さを調整する働きをする。シリンダにボア変形を生じるとリングとシリンダ壁に隙間ができ、燃費やオイル消費に悪影響を与える。ピストンリングの挙動に注目した既往の研究では潤滑解析については多くの研究があるが、ピストンリングの巨視的な動的挙動ついては十分に検討されていない。また、ピストンリングのボア変形に対する追従性を調査した研究は静的な問題を扱ったものが殆どであり、動的な影響の有無については明らかでない。リングのフラッタ現象など発生原因が明らかにされていない異常振動もある。本研究ではボア変形を有するシリンダに対するピストンリングの動的追従性を調査することを目的として、ペナルティ法による動的接触解析を行う方法について検討する。