W artykule przestawiono propozycję rozpatrywania zarówno obciążenia jak i zużywania ślizgowych skojarzeń ciernych (łożysk głównych i korbowych) układów korbowo-tłokowych silników spalinowych, zwłaszcza głównych, a także skojarzeń „tłok-tuleja” tych silników, jako procesów stochastycznych. Propozycję tę uzasadniono tym, że deterministyczne podejście do badania zarówno obciążenia jak i zużycia wspomnianych skojarzeń uniemożliwia oszacowanie prawdopodobieństw pojawianie się wartości zużycia dopuszczalnego i niedopuszczalnego. Z tego powodu nie można zastosować takich systemów diagnozujących (SDG), które umożliwiłyby podejmowanie decyzji ostrożnych. To zaś prowadzi do uszkodzeń tych skojarzeń, np. takich, jakie przedstawiono w artykule. Zaproponowano hipotezy wyjaśniające specyfikę obciążenia i zużycia ślizgowych skojarzeń układów korbowo-tłokowych silników. W podsumowaniu przedstawiono te kwestie, które (zdaniem autora) mają najistotniejsze znaczenie w badaniach rzeczywistych procesów obciążeń, zużycia i uszkodzeń skojarzeń ciernych układów korbowo-tłokowych silników głównych.
W artykule przedstawiono analizę kinematyki i dynamiki układu korbowo-tłokowego silnika jednocylindrowego zrealizowaną numerycznie w środowisku Matlab. Wszystkie pomiary oraz obliczenia oparto na jednocylindrowym silniku doświadczalnym znajdującym się w Laboratorium Eksploatacji Siłowni Okrętowych Akademii Marynarki Wojennej. Zaprezentowano równania niezbędne w opisie kinematyki oraz dynamiki układów korbowo-tłokowych, które stały się podstawą do stworzenia algorytmu umożliwiającego symulację obciążeń dynamicznych związanych z pracą jednocylindrowego silnika tłokowego. Obliczenia sił gazowych zastąpiono przebiegiem zmian ciśnienia zarejestrowanym podczas indykowania silnika. Opracowany algorytm pozwala na symulację dynamiki wolnossącego jednocylindrowego czterosuwowego silnika ZS. Artykuł jest pierwszym etapem pracy, która ma na celu numeryczną symulację drgań silnika wielocylindrowego.
EN
This article presents an analysis of the kinematics and dynamics of a piston-shaft system in a single cylinder done numerically in the Matlab environment. All the measurements and calculations are based on an experimental single cylinder engine located in the Power Plant Operation Laboratory at the Naval Academy. Gdynia Naval Academy. It presents equations indispensable to describe the kinematics and dynamics of piston-shaft systems. They are used to develop an algorithm which enables simulating dynamic loads during the work of the single cylinder piston engine. Calculations of gas forces are replaced for the distribution of changes in pressure recorded during engine indication. The algorithm developed can be used to simulate the dynamics of the naturally aspirated single cylinder four stroke engine ZS. The article is the first stage of the work whose aim is numerical simulation of vibrations in a multi cylinder engine.
W artykule pokazano możliwości współczesnych systemów CAD/CAE do modelowania i analizy kinematycznej silników gwiazdowych. Opracowany model symulacyjny pozwolił na przeprowadzenie analiz numerycznych. Wyniki tych analiz przedstawiono na wykresach.
EN
The article presents use of the capabilities of modern simulation system CAD/CAE for modeling and kinematic analysis of the radial engine. The developed simulation model allows to perform numerical analysis. The results of these analyzes are shown in the graphs.
W artykule przedstawiono rys historyczny silników gwiazdowych. Możliwości współczesnych systemów CAD do komputerowego wspomagania projektowania pokazano na przykładzie opracowanego parametrycznego modelu bryłowego dziewięciocylindrowego silnika gwiazdowego.
EN
The article presents use of the capabilities of modern simulation system CAD/CAE for modeling and kinematic analysis of the radial engine.
W artykule zaprezentowano wykorzystanie możliwości współczesnych systemów CAD/CAE do modelowania i analizy kinematycznej układu korbowo-tłokowego dwusuwowego silnika spalinowego. Opracowany model symulacyjny pozwolił na przeprowadzenie analiz numerycznych. Wyniki tych analiz przedstawiono na wykresach.
EN
The article presents use of the capabilities of modern symulation system CAD/CAE for modeling and kinematic analysis of the crank-piston two-stroke internal combustion engine. The developed simulation model allows to perform numerical analysis. The results of these analyzes are shown in the graphs.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Wraz ze zmniejszeniem długości korbowodu przy niezmiennej długości korby podczas pracy silnika spalinowego szczególnie podczas suwu pracy następuje zwiększenie docisku tłoka do tulei cylindrowej. Jednak problem zwiększonego oddziaływania tłoka na cylinder rozpatrywane było w literaturze silnikowej w ujęciu jakościowym nie ilościowym bez podawania konkretnych wartości. Celem artykułu jest analiza porównawcza hipocykloidalnego układu dem klasycznego układu korbowo-tłokowego.
EN
Unfortunately, along with the reduction of the length of the conrod with an immutable length crank while engine especially when work is increasing the thrust of the piston move to an cylinder which was already described in many studies. The purpose of the article is the comparative analysis of the hipo-cycloidal crank train with regard to the classic agreement crank train for internal combustion engines.
W artykule przedstawiono obliczenia komputerowe trwałości układu korbowo-tłokowego. Analizy przeprowadzono dla części silnika Honda D14A3. Opracowano aplikację w języku APDL. Wykonano obliczenia numeryczne wytrzymałości statycznej oraz zmęczeniowej w programie Ansys/LS-DYNA. Obliczenia numeryczne przeprowadzono z zastosowaniem Metody Elementów Skończonych. Uzyskane wyniki mogą stanowić pomoc, a opracowana aplikacja narzędzie wspomagające, do poprawnego projektowania konstrukcji układów korbowo-tłokowych.
EN
In the paper computer calculation of rod-piston construction durability are presented. The analysis for parts of Honda D14A3 engine were conducted. An application in APDL language was elaborated. Numerical, static analysis were conducted and the next fatigue resistance analysis in Ansys/LSDYNA program. Numerical calculations with using Finite Element Method were carry out. Received results as graphs and figures are presented. The paper finishes with conclusions.
W pracy przedstawiono zastosowanie metody elementów skończonych (MES) do analizy drgań własnych układu korbowo-tłokowego silnika spalinowego. Dla analizowanego układu mechanicznego wyznaczono częstotliwości drgań własnych. Dodatkowo przeprowadzono analizę wpływu pracy silnika na stan naprężeń w podzespołach układu korbowo-tłokowego.
EN
In the paper using of Finite Element Method (FEM) in analysis of rod- piston construction free vibration are presented. For the analyzing mechanical construction the frequency of free vibrations are designated. Additional the analysis of braking process influence on the state of stress in rod-piston were conducted.
Celem badań jest wyznaczanie drgań modelu kadłuba silnika spalinowego wywołanych zmiennymi siłami występującymi w układzie korbowo-tłokowym. Uwzględniając zależności kinematyczne układu korbowo-tłokowego określono wartości tych sił, przy założeniu zmian wartości ciśnienia nad tłokiem oraz zmian prędkości obrotowej silnika. Wyznaczone wartości sił wymuszających drgania zostały wykorzystane w modelu MES kadłuba do oszacowania prędkości drgań wybranego, przykładowego punktu kadłuba.
EN
The aim of the reaserch is counting internal combustion engine crankcase vibration caused by changing excitation forces in piston-crank system. The values of these forces were calculated taking into consideration kinematic equations of piston-crank system, assuming changes of cylinder pressure and engine rotation velocity values. The calculated excitating vibration forces were used in an engine FEM model to estimate vibration velocity of a choosen examplary crankcase point.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy przedstawiono badania, których celem jest wyznaczenie drgań kadłuba silnika spalinowego na podstawie obliczanych sił wymuszających w układzie korbowo-tłokowym. W badaniach prowadzono obliczenia w programie Matlab-Simulink, gdzie wyznaczano siły wymuszające, oraz w programie Nastran, w którym na podstawie modelu MES kadłuba obliczano jego drgania. Prezentowana metoda umożliwia prowadzenie badań i analiz drgań silników spalinowych na podstawie wirtualnych modeli komputerowych.
EN
The paper presents investigation, whose aim is the calculation of the crankcase vibration of the internal combustion engine on the basis of estimated excitation forces in the crank drive system. In the study, the calculation has been carried out in Matlab-Simulink program, where the excitation forces were estimated, and in Nastran program, in which on the basis of FEM model of engine crankcase, its vibration was calculated. The presented method enables the study and analysis of vibration signal of the internal combustion engine on the basis of the virtual models.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W badaniach zastosowano testy statystyczne prawdopodobieństwa zachodzących zmian. Wykazano, że zużycie łożyska oporowego wału korbowego (jako usterka) ma największy wpływ na dynamikę drgań tulei, a przez nią na kadłub silnika w warunkach luzu granicznego zużycia skojarzenia tłok-pierścień-tuleja.
EN
The paper presents the influence of the wear of a thrust bearing of a crankshaft of a tractor's engine on the dynamics of the vibrations of a cylinder sleeve of a piston-rings-cylinder sleeve connection with initial(technological) clearance and limitary wear. The statistical tests of the probability of significance of the observed changes were conducted. They proved that the highest influence of the examined wear as inefficiency on the dynamics of the vibrations of a cylinder sleeve, and thus on the crankcase, can be seen under the conditions of limitary clearance of wear of a piston-rings-cylinder connection.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.