Klikové ústrojí s vysokou mechanickou účinností
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
P
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Dokument popisuje možnosti zvyšování mechanické účinnosti klikového mechanismu spalovacího motoru. Pro tento účel je zvolena koncepce se sníženým počtem hlavních ložisek a její přínos je ověřen experimentálně. Vlastní návrh spočívá v inovativní konstrukci klikového hřídele zážehového řadového čtyřválcového motoru s pouze třemi hlavními kluznými ložisky a laserem svařovanými plechovými rameny. Nová konstrukce je se sériovým provedením srovnávána z hlediska třecích ztrát, vibrací a namáhání částí motoru prostřednictvím simulací dynamiky klikového mechanismu v prostředí Multi-Body System. Zvýšení vibrací, doprovázející snížení třecích ztrát, je kompensováno tlumičem torsního kmitání a jeho vliv je experimentálně ověřen. Popsán je rovněž experimentální výzkum laserových svarů na klikovém hřídeli z hlediska únavové životnosti. V závěru je shrnut celkový potenciál a nastíněn další možný vývoj této inovativní patentované konstrukce.
This document describes the possibilities of increasing the mechanical efficiency of the crank train of an internal-combustion engine. For this purpose, a concept with a reduced number of main bearings is chosen and its contribution is verified experimentally. The proposed solution consists of an innovative crankshaft design of a four-cylinder spark-ignition engine with only three main journal bearings and laser-welded sheet metal crank webs. The new design is compared to the mass-produced one in terms of friction losses, vibrations and loading of engine parts by means of simulations of crank train dynamics using the Multi-Body System. The increase in vibration, accompanied by a reduction in friction losses, is compensated by a torsional vibration damper and its effect is experimentally verified. Experimental research of laser welds on the crankshaft in terms of fatigue life is also described. The overall potential is also summarised and further possible development of this innovative and patented design is outlined.
This document describes the possibilities of increasing the mechanical efficiency of the crank train of an internal-combustion engine. For this purpose, a concept with a reduced number of main bearings is chosen and its contribution is verified experimentally. The proposed solution consists of an innovative crankshaft design of a four-cylinder spark-ignition engine with only three main journal bearings and laser-welded sheet metal crank webs. The new design is compared to the mass-produced one in terms of friction losses, vibrations and loading of engine parts by means of simulations of crank train dynamics using the Multi-Body System. The increase in vibration, accompanied by a reduction in friction losses, is compensated by a torsional vibration damper and its effect is experimentally verified. Experimental research of laser welds on the crankshaft in terms of fatigue life is also described. The overall potential is also summarised and further possible development of this innovative and patented design is outlined.
Description
Citation
DRÁPAL, L. Klikové ústrojí s vysokou mechanickou účinností [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2022.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Konstrukční a procesní inženýrství
Comittee
doc. Ing. Pavel Novotný, Ph.D. (předseda) prof. Ing. Jiří Tůma, CSc. (člen) doc. Ing. Karel Páv, Ph.D. (člen) prof. Ing. Josef Štětina, Ph.D. (člen) doc. Ing. Tomáš Návrat, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2022-01-13
Defence
Hlavním přínosem DP je zásadní přínos k vytvoření nové koncepce klikového mechanismu umožňujícího významně snížit mechanické ztráty. Tato koncepce je ověřena dílčími technickými experimenty a rovněž podložena dvěma patenty. Doktorand v rámci své disertační práce prezentpval své schopnosti při výzkumu a vývoji nekonvenčního klikového mechanismu, předvedl analýzy aktuálního stavu dané problematiky a ukázal potenciální aplikaci výsledků. Komise požaduje úpravy tezí disertační práce, které zahrnují přidání cílů disertační práce a upřesnění popisů obrázků.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení