Дослідження ефективності застосування моделі просторового шарніра в конструкції двигуна внутрішнього згоряння

Автор(и)

  • Дмитро Міщук Київський національний університет будівництва та архітектури, Україна https://orcid.org/0000-0002-8263-9400
  • Євген Горбатюк Київський національний університет будівництва та архітектури, Україна https://orcid.org/0000-0002-8148-5323
  • Євген Міщук Київський національний університет будівництва та архітектури, Україна https://orcid.org/0000-0002-7850-0975

DOI:

https://doi.org/10.32347/gbdmm.2022.100.0502

Ключові слова:

двигун, колінчастий вал, просторовий шарнір, політропний показник, моделювання

Анотація

Двигун внутрішнього згоряння – це силова система, що застосовується в багатьох видах машин в галузі будівництва. Складна економічна ситуація навколо нафтопродуктів, пов’язана з їх дефіцитом, і сучасні стандарти екологічної безпеки вимагають переходу на альтернативні джерела енергії та пошуку шляхів модернізації двигунів внутрішнього згоряння для підвищення їх ефективності. Велика кількість двигунів внутрішнього згоряння відноситься до кривошипно-шатунної групи, проведений аналіз якої показав їх низьку технічну ефективність, що пояснюється їх конструктивною недосконалістю. Коли поршень знаходиться у верхньому положенні в момент займання горючої суміші в циліндрі, виникає максимальний тиск. Це забезпечує максимальну рушійну силу з мінімальним кутом кривошипа. Також збільшується тертя поршня об стінку циліндра, знос стінки циліндра, додатковий місцевий нагрів поверхні циліндра і перевантаження колінчастого вала. Таким чином, відбувається зменшення корисної потужності в результаті згоряння палива в двигуні.

Для підвищення ефективності кривошипно-шатунного механізму, пропонується застосувати нову конструкцію механізму передачі крутного моменту в двигуні, який буде побудований на основі просторового шарніра. У роботі представлено дослідження силових та кінематичних параметрів просторового шарніра двигуна внутрішнього згоряння.

Посилання

Oglieve, Callum & Mohammadpour, Mahdi & Rahnejat, Homer. (2017). Optimisation of the vehicle transmission and the gear-shifting strategy for the minimum fuel consumption and the minimum nitrogen oxide emissions. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part D. Journal of Automobile Engineering. 231. 095440701770298. https://10.1177/0954407017702985.

Mariani A., Foucher F. (2014). Radio frequency spark plug: An ignition system for modern internal combustion engines. Applied Energy, Vol.122, 151-161. https://doi:10.1016/j.apenergy.2014.02.009.

Mossa A. A., Hairuddin M., Nuraini A. A., Zulkiple A. A., Tobib J., & M., H. (2019). Effects of Hot Exhaust Gas Recirculation (EGR) on the Emission and Performance of a Single-Cylinder Diesel Engine. International Journal of Automotive and Mechanical Engineering, Vol. 16(2), 6660-6674. https://doi.org/10.15282/ijame.16.2.2019.14.0501.

Knoll G., Schönen R., Wilhelm K. (1997). Full dynamic analysis of crankshaft and engine block with special respect to elasto-hydrodynamic bearing coupling. ASME ICE, Nr.28(3), 1-8.

Abramchuk F. І., Gutarevich Ju. F. (2006). Automobile engines. Kyiv, 476.

Wahab A. M. A., Yusof Z., Rasid, Z. A., Abu A., & Rudin N. F. M. N. (2018). Dynamic Instability of High-Speed Rotating Shaft with Torsional Effect. International Journal of Automotive and Mechanical Engineering, Vol. 15(4), 6034-6051. https://doi.org/10.15282/ijame.15.4.2018.23.0460.

De la Cruz M, Theodossiades S and Rahnejat H. (2010). Aninvestigation of manual transmission drive rattle. Proc IMechEPart K: J. Multibody Dynamics, Vol.224(2), 167–181.

Vlasov A. N. (1995). The internal combustion engine. Patent No. 2046197.

Heywood J. B. (1988). Internal combustion engine fundamentals.New York, McGraw-Hill, 198.

Ovchinnіkov P. P. and other. (2002). Higher Mathematics: Part 1: Linear and Vector Algebra: Analytic geometry. Introduction to math-ematical analysis: Differential and integral calculus. Kyiv, Technika Publ., 592.

Lenz, J. R. (2002) Polytropic Exponents for common refrigerants. International Compres-sor Engineering Conference. Paper, 1528. https://docs.lib.purdue.edu/icec/1528.

Rozhdestvensky Y, Khozeniuk N, Surovtsev S. (2018). Dynamics and Lubrication Problem Analysis of Main Bearings for IC Engines Based on Coupling between a Crankshaft and a Flexible Whole Engine Block. Tribology in Industry, Vol.40(1), 139-148.

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-12-30

Як цитувати

Міщук, Д., Горбатюк, Є., & Міщук, Є. (2022). Дослідження ефективності застосування моделі просторового шарніра в конструкції двигуна внутрішнього згоряння. Гірничі, будівельні, дорожні та меліоративні машини, (100), 57–65. https://doi.org/10.32347/gbdmm.2022.100.0502

Номер

Розділ

Автоматизація і інформаційні технології