شبیه سازی دینامیک مکانیزم لنگ در موتور احتراق داخلی با چهار سیلندر خطی

Abstract

با توجه به روند گسترش استفاده از موتورهای مختلف با موارد کاربردهای متنوع، به منظور بهبود و اصلاح قطعات، آگاهی از شرایط کاری و نیروهای اعمال شده بر آنها جزو اصول اولیه طراحی محسوب می شود. به منظور بررسی وضعیت دینامیکی موتور و تعیین نیروهای اعمال شده بر قسمت های مختلف مکانیزم، به برنامه ای نیاز است که از طریق آن بتوان پارامترهای دینامیکی مربوط به مکانیزم را در سرعت و شتاب زاویه ای لحظه ای و در زوایای مختلف گردش میل لنگ محاسبه کرد. مدلسازی رایانه ای انجام شده مبتنی بر معادلات حرکتی است که از حل روابط نیوتنی و اصل هامیلتون به دست می آید. با منظور کردن توزیع جرمی و ممان اینرسی برای قطعات شاتون و میل لنگ، در نظر گرفتن پارامترهای هندسی مکانیزم مانند خارج از مرکز بودن محور گژن پین نسبت به محور پیستون، لقی بین یاتاقان ها و قطعات مرتبط با آنها، توزیع واقعی فشار گاز درون سیلندرها و همچنین مقدار اصطکاک بین دیواره سیلندر و پیستون در معادلات استخراج شده، این روابط کامل می شود. سرعت دورانی لحظه ای میل لنگ و همچنین شتاب آن با حل کردن معادلات دینامیکی بار خارجی موتور تعیین می شود و از آنها به عنوان یکی از پارامترهای ورودی رایانه استفاده می شود. نتایج شبیه سازی، با نتایج ارایه شده در مقالات و کتب مربوط مقایسه و دیده شد که همخوانی جالبی بین آنها وجود دارد.