Development of a stand for determining the friction forces in the details of the cylinder piston group of marine diesel

  • Sergey Y. Kuritsyn Volga State University of Water Transport, Nizhny Novgorod, Russia https://orcid.org/0009-0001-8061-4656
  • Yuri I. Matveev Volga State University of Water Transport, Nizhny Novgorod, Russia
  • Alexey V. Soloviev Volga State University of Water Transport, Nizhny Novgorod, Russia

Abstract

Piston rings are parts that directly affect the technical, operational and economic performance of the engine. The main function of piston rings is to ensure the tightness of the combustion chamber. This task is performed under difficult conditions (alternating loads and the speed of the piston, high temperature, friction, etc.). Piston rings affect not only the power, but also the efficiency of the engine, which largely depends on the efficiency of fuel combustion, thermal and mechanical losses associated with friction. Piston rings account for about 40-50% of all friction losses in the engine. And since the internal combustion engine (internal combustion engine) is an integral attribute of modern life, most scientific research is devoted to reducing the impact of various factors affecting diesel efficiency, efficiency and its service life. It is very difficult to determine the friction force of the cylinder piston group parts in ship conditions. Therefore, to measure the values of the friction force in operation, a stand has been developed that makes it possible to evaluate the interaction of piston rings with the "mirror" cylinder of a marine internal combustion engine.

The research was carried out as part of a research project on the formation of the Fleet-Service-Ship Repair information technology platform for inland and river-sea navigation vessels (Scientific topic code 06/GZ-2025-05).

Keywords: Piston rings, stand, internal combustion engine, wear, piston, seal, pressure diagram, friction, lubrication, cylinder sleeve

References

Повышение эффективности уплотнений деталей цилиндропоршневой группы судовых дизелей / Ю. И. Матвеев, М. Ю. Храмов, В. В. Колыванов, С. Ю. Курицын // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология. – 2023. – № 3. – С. 49-55. – DOI 10.24143/2073-1574-2023-3-49-55.

Повышение работоспособности деталей цилиндропоршневой группы судовых дизелей / Ю. И. Матвеев, М. Ю. Храмов, В. В. Колыванов, С. Ю. Курицын // Научные проблемы водного транспорта. – 2023. – № 76. – С. 99-110. – DOI 10.37890/jwt.vi76.400.

Влияние величины «замка» поршневого кольца на работоспособность нового уплотнения деталей цилиндропоршневой группы судового дизеля / Ю. И. Матвеев, С. Ю. Курицын, С. С. Казаков, Р. Р. Жамалов // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология. – 2025. – № 1. – С. 37-48. – DOI 10.24143/2073-1574-2025-1-37-48.

Костецкий Б.И. Структурно-энергетическая приспосабливаемость материалов при трении// Трение и износ, 1985. – Т. 6, № 2. – С. 201-211

Трение и теплопередача в поршневых кольцах двигателей внутреннего сгорания / М. Р. Петриченко, Р. М. Петриченко, А. Б. Канищев, А. Ю. Шабанов. – Ленинград : Ленинградский государственный технический университет, 1990 – 248 с.

Гинцбург Б.Я. Теория поршневого кольца / Б.Я. Гинцбург. М: Машиностроение, 1979. – 247.

Стендовые испытания нового уплотнения деталей цилиндропоршневой группы судового ДВС / Ю. И. Матвеев, С. Ю. Курицын, С. С. Казаков, Р. Р. Жамалов // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология. – 2024. – № 2. – С. 48-56. – DOI 10.24143/2073-1574-2024-2-48-56.

Матвеев, Ю. И. Методики определения эпюры давлений поршневых компрессионных колец судовых дизелей / Ю. И. Матвеев, С. Ю. Курицын // Транспорт. Горизонты развития : Труды 3-го Международного научно-промышленного форума, Нижний Новгород, 14–16 июня 2023 года. – Нижний Новгород: Волжский государственный университет водного транспорта, 2023. – С. 17.

Лобанов М.Л., Кардонина Н.И., Россина Н.Г., Юровских А.С. Защитные покрытия : учебное пособие / М.Л. Лобанов, Н.И. Кардонина, Н.Г. Россина, А.С. Юровских. – Екатеринбург : Изд-во Урал. Ун-та, 2014. – 200с. ISBN 978-5-7996-1101-9

Миронов, Е. Б. Современные технологии повышения долговечности поршневых колец / Е. Б. Миронов // Вестник НГИЭИ. – 2010. – Т. 2, № 1(1). – С. 75-85.

Каляшина, А. В. Повышение эксплуатационных характеристик поршневых колец с применением эффективных антифрикционных и износостойких материалов / А. В. Каляшина, А. С. Гаврилюк // Вестник МГТУ "Станкин". – 2019. – № 4(51). – С. 51-55.

Крагельский, И.В. и др. Основы расчетов на трение и износ. – М. «Машиностроение». – 1977.

Крагельский, И.В. Трение и износ. – М. «Машиностроение». – 1968. – 480с.

Матвеев, Ю. И. Повышение работоспособности судовых дизелей в условиях эксплуатации / Ю. И. Матвеев, М. Ю. Храмов, С. Ю. Курицын // Развитие энергетики водного транспорта, информационных и энергосберегающих технологий : сборник материалов I Всероссийской конференции, Астрахань, 12–13 декабря 2023 года. – Астрахань: Волжский государственный университет водного транспорта, 2023. – С. 124-131.

Author Biographies

Sergey Y. Kuritsyn , Volga State University of Water Transport, Nizhny Novgorod, Russia

assistant of the Department of ESEU (Operation of Ship power plants) Volga State University of Water Transport, 603951, Nizhny Novgorod, Nesterova str., 5, e-mail: KuritsynnSergey@yandex.ru

Yuri I. Matveev , Volga State University of Water Transport, Nizhny Novgorod, Russia

Doctor of Technical Sciences, Professor, Volga State University of Water Transport, 5, Nesterov st, Nizhny Novgorod, 603951, e-mail:   matveeveseu@mail.ru

Alexey V. Soloviev , Volga State University of Water Transport, Nizhny Novgorod, Russia

Dr. Sci. (Eng), deputy director The Federal Autonomous Institute Russian River Register Upper Volga Branch-Office 38v Rozhdestvenskaya Str., Nizhniy Novgorod, 603001, Russian Federation e-mail: avsolovev@rfclass.ru

Published
23-09-2025
How to Cite
Kuritsyn, S. Y., Matveev, Y. I., & Soloviev , A. V. (2025). Development of a stand for determining the friction forces in the details of the cylinder piston group of marine diesel. Russian Journal of Water Transport, (84), 78-89. https://doi.org/10.37890/jwt.vi84.619
Section
Ship power equipment

Most read articles by the same author(s)