En forskargrupp har skapat en analysmetod för att förutsäga slitage och fastsättningsplatser i de glidande delarna av motorns kolvstift. Genombrottet kommer att bidra till att begränsa slitaget på transport- och industrimaskiners komponenter och göra dem mer bränsleeffektiva.

Detaljer om deras upptäckt publicerades i Journal of Tribology .

Förbättringar av effektiviteten hos förbränningsmotorer är nödvändiga om vi ska övervinna deras miljö- och hållbarhetsproblem. Kolvmotorer använder fram- och återgående kolvar för att utvinna kraft från förbränning och omvandla den till roterande rörelse. De används ofta i bilar.

Den vanligaste orsaken till kolvmotorfel uppstår när smörjoljans oljefilm går sönder, vilket gör att metalldelar kommer i kontakt, vilket resulterar i repor och fastnar. När ett sådant anfall inträffar är det omöjligt att starta motorn.

Kolvstift och vevstakar i konstant fram- och återgående och roterande rörelse kräver vätskesmörjning. Däremot krävs långvariga belastningstester för att verifiera slitage och fastsättningsplatser i vätskesmörjning, och att förutsäga eller beräkna detta ansågs vara ouppnåeligt.

Det var tills professor Jun Ishimoto ledde en grupp vid Tohoku Universitys Institute of Fluid Science och Honda Motor Co., Ltd. som etablerade den flerfasiga vätskestrukturkopplade analysmetoden. Den simulerade och förutspådde inte bara tribologiska egenskaper under svåra belastningsförhållanden utan identifierade också kolvtappens bågliknande förtal som orsaken till mekanisk kontakt och fastsättning vid vevstakens kant.

"Rätta säkerhetsriktlinjer som hjälper till att förhindra onödiga skador på bilmotorer och andra industriella maskiner kommer att bli lättare att skapa tack vare denna förutsägelsemetod", säger Ishimoto.

Pinnacle Engines utvecklar effektiv bensinmotor med låga utsläpp med hjälp av superdatorer