Study on Piston Slap -induced Liner Cavitation

• Project/Area Number: 22560227
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Dynamics/Control
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: OHTA Kazuhide 九州大学, 工学研究院, 教授 (60403929)
• Project Period (FY): 2010 – 2012
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000); Fiscal Year 2012: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000); Fiscal Year 2011: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000); Fiscal Year 2010: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
• Keywords: キャビテーション / 内燃機関 / ピストンスラップ / 振動 / 音響 / 流体音場連成 / ライナー / 圧力変動 / 冷却水室

Research Abstract

The internal combustion engine sometimes encounters the cavitation erosion induced by piston slap. The impact vibration between the piston and cylinder liner generates the pressure fluctuation on the coolant side of the liner and leads to occur the cavitation in the case that dynamic pressure falls below its vapor pressure. Authors developed the analytical method to predict the liner vibration caused by the piston slap and the acoustic characteristic of the water coolant passage of the actual diesel engine in vacuum condition was analyzed and compared with the measured result. Moreover, theoretical method to determine the coupled vibratory characteristics of structure and water acoustic field was developed. This method employs Finite Element Method and modal analysis technique. Calculated results of vibro-acoustic characteristics of the rectangular tank were compared with the measured ones and the effect of the heavy fluid loading was elucidated.

Research Products

• [Journal Article] Investigation of Piston Slap Induced Vibration of IC Engine Considering the Coupled Vibration Connecting Rod (2013)
  • Author(s): G.Zheng, K.Ohta
  • Journal Title: Crankshaft and Engine Block, International Journal of Powertrains
• [Journal Article] Investigation of Piston Slap Induced Vibration of IC Engine Considering the Coupled Vibration of Connecting Rod, Crankshaft and Engine Block (2013)
  • Author(s): Guangze Zheng and Kazuhide Ohta
  • Journal Title: International. Journal of Powertrains Volume: 未定
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Analysis of Piston Slap Induced Noise and Vibration of Internal Combustion Engine (Effect of Piston Profile and Pin Offset) (2011)
  • Author(s): K.Ohta, K.Amano, et al
  • Journal Title: Journal of Environment and Engineering Volume: 6 Pages: 712-722
  • NAID: 110007113678
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] コンロッド/クランク軸/エンジンブロックと連成したピストンスラップ解析法の研究 (2010)
  • Author(s): 鄭光澤,太田和秀
  • Journal Title: 日本機械学会論文集(C編)
• [Journal Article] コンロッド/クランク軸/エンジンブロックと連成したピストンスラップ解析法の研究 (2010)
  • Author(s): 鄭光澤, 太田和秀
  • Journal Title: 日本機械学会論文集 C編 Volume: 76 Pages: 2560-2567
  • Peer Reviewed
• [Presentation] ピストンスラップによるライナーキャビテーションの研究（構造と音場の連成振動特性の検討） (2013)
  • Author(s): 太田 和秀，永利 宗一郎，東谷 航平，王 暁宇，小野晃裕
  • Organizer: 日本機械学会 Dynamics and Design Conference 2013
  • Place of Presentation: 九州産業大学
• [Presentation] ピストンスラップによるライナーキャビテーションの研究(圧力変動予測法) (2012)
  • Author(s): 太田和秀,永利宗一郎他
  • Organizer: 日本機械学会
  • Place of Presentation: Dynamics and Design Conference
• [Presentation] ピストンスラップによるライナーキャビテーションの研究(圧力変動予測法) (2012)
  • Author(s): 太田 和秀，村江 祥太，永利 宗一郎，東谷 航平，王 暁宇
  • Organizer: 日本機械学会 Dynamics and Design Conference 2012
  • Place of Presentation: 慶応大学日吉キャンパス
• [Presentation] ピストンスラップによるライナーキャビテーションの研究(冷却室内の音響特性) (2011)
  • Author(s): 太田和秀,村江将太他
  • Organizer: 日本機械学会
  • Place of Presentation: Dynamics and Design Conference
• [Presentation] ピストンスラップによるライナーキャビテーションの研究(冷却水室内の音響特性) (2011)
  • Author(s): 太田和秀, 村江将太, 他
  • Organizer: 日本機械学会D&D2011
  • Place of Presentation: 高知工科大学
• [Presentation] ピストンスラップによるライナーキャビテーションの研究 (2010)
  • Author(s): 太田和秀, 林田章宏, 渡部裕也
  • Organizer: 日本機械学会 Dynamic and Design Conference
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2010-09-15
• [Presentation] コンロッド/クランク軸/エンジンブロックと連成したピストンスラップ解析法の研究 (2010)
  • Author(s): 鄭光澤, 太田和秀
  • Organizer: 日本機械学会 Dynamic and Design Conference
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2010-09-15
• [Presentation] ピストンスラップによるライナーキャビテーションの研究 (2010)
  • Author(s): 太田和秀,林田章宏他
  • Organizer: 日本機械学会
  • Place of Presentation: Dynamics and Design Conference
• [Remarks]
  • URL: http://qma.mech.kyushu-u.ac.jp/