Crank and rocker piston assembly

• Autorzy: Kozak W.

Warianty tytułu

PL

Wahaczowy mechanizm korbowo-tłokowy

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents a qualitative analysis of a crank-and-rocker piston mechanism. In comparison to a conventional piston assembly the mechanism is composed of more elements necessary to convert the reciprocating motion of the pistons to rotary motion of the crankshaft. A greater complexity of the system is balanced by a greater number of advantages particularly visible in the module, composed of four cylinders coupled by the rocker with a single crank journal. A greater number of elements allow an obtainment of better functional flexibility of the mechanism, particularly in terms of the piston movement. This feature can be used to control the course of the engine torque, the heat losses to the cooling system, the reduction of the piston pressure on the cylinder liners (friction and mechanical losses) as well as variation of the compression ratio easily performed during engine operation. The natural characteristics of the four-cylinder module have been highlighted through an internal balancing of the mass forces. The analysis does not contain the elements of design. The design parameters in the analysis are random. They were selected to highlight the properties of the design and show negative and positive features. The relations and remarks included in the paper may turn out useful when designing the mechanism.

PL

W artykule przedstawiono jakościową analizę wahaczowego mechanizmu korbowego. W porównaniu do konwencjonalnego układu korbowego mechanizm zbudowany jest z większej liczby elementów, niezbędnych do zamiany ruchu posuwisto-zwrotnego tłoka na ruch obrotowy wału korbowego. Większy stopień złożoności konstrukcji równoważony jest istotnymi zaletami, szczególnie widocznymi w module konstrukcyjnym, składającym się z czterech cylindrów sprzęgniętych poprzez wahacz z jednym czopem korbowym wału korbowego. Ponadto większa liczba elementów pozwala osiągnąć znaczną elastyczność funkcjonalną mechanizmu, szczególnie w zakresie kształtowania ruchu tłoka. Cecha ta może być potencjalnie wykorzystana do kształtowania przebiegu momentu obrotowego silnika i strat ciepła do układu chłodzenia, do zmniejszenia siły nacisku tłoka na gładź (opory ruchu i straty mechaniczne), jak również zmiany stopnia sprężania silnika, dokonywanej w łatwy sposób podczas pracy silnika. Podkreślono naturalną cechę modułu czterocylindrowego, jaką jest wewnętrzne wyrównoważenie występujących w nim sił masowych. Analiza nie zawiera elementów projektowania. Pojawiające się w niej wartości parametrów konstrukcyjnych maja charakter przypadkowy. Dobierano je w celu uwypuklenia właściwości konstrukcji, pokazania cech negatywnych i pozytywnych. Natomiast przytoczone w artykule związki i uwagi mogą być wykorzystane podczas projektowania mechanizmu.

Słowa kluczowe

EN

piston assembly; piston displacement and piston velocity; mechanical forces in the crank-piston assembly; indicated work; compression ratio

PL

mechanizm korbowo-tłokowy; przemieszczenie i prędkość tłoka; siły w mechanizmie korbowym; praca indykowana; stopień sprężania

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Naukowe Silników Spalinowych
• Czasopismo: Silniki Spalinowe
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 52, nr 1
• Strony: 10--27
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz.

Twórcy

autor

Kozak W.

• Faculty of Machines and Transportation at Poznan University of Technology,

Bibliografia

• [1] Szymkowiak M., Szymkowiak Sz., Nowak M.: Tłokowe urządzenie z komorami sprężająco-rozprężającymi. Zgłoszenie patentowe nr P387065.
• [2] Szymkowiak M., Szymkowiak Sz., Nowak M.: Urządzenie tłokowe z komorami sprężająco-rozprężającymi ze zmiennym stopniem sprężania. Zgłoszenie patentowe nr P394283.
• [3] Szymkowiak M., Szymkowiak Sz., Nowak M.: Urządzenie tłokowe z komorami sprężająco-rozprężającymi. Zgłoszenie patentowe nr 402224.
• [4] Niewiarowski K.: Tłokowe silniki spalinowe. WKiŁ, Warszawa 1983.
• [5] Praca zbiorowa: Poradnik matematyczny. PWN, Warszawa 1980.
• [6] Wiśniewski S.: Wymiana ciepła. PWN, Warszawa 1979.