Snižování vibrací a akustických emisí pohonných jednotek aplikací virtuálního motoru

Loading...
Thumbnail Image
Date
ORCID
Mark
P
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Disertační práce řeší problematiku vibrací klikového ústrojí spalovacích motorů, metody jejich analýz a následného snižování aplikací výpočtových modelů, využitelných již v prvních fázích vývoje nové pohonné jednotky. Je zaměřena především na vytvoření postupu pro určení parametrů zobecněného více prvkového viskoelastického modelu pryžového torzního tlumiče pro klikové hřídele spalovacích motorů. V první části byla na základě vyhodnocení odezvy volného tlumeného kmitání zjištěna teplotní závislost modulu pružnosti ve smyku a ztrátového součinitele na teplotě. Pomocí optimalizační metody byly následně vypočítány parametry viskoelastického modelu pro dva tlumiče o různých tvrdostech pryže. Ze znalosti předchozích hodnot je spočítán průběh rozložení teplot uvnitř pryžového segmentu během harmonickém kmitání. V rámci práce byla vytvořena nadstavba výpočetního systému Matlab/Simulink ve které byl výpočtový model viskoelastického pryžového tlumiče ověřen a porovnán s měřením. V průběhu práce byla provedena řada měření na vznětovém spalovacím motoru v celém provozním otáčkovém spektru. Průběhy kmitání klikového hřídele byly změřeny laserovými snímači POLYTEC a B&K. K zjištění rozložení teplot na povrchu tlumiče byla použita termovizní kamera Infratec VarioCAM a pro potřeby výpočtového modelu provedena indikace spalovacích tlaků ve válci analyzátorem SMETEC Combi. Všechny měřicí procedury jsou v práci přehledně popsány.
Doctoral thesis deals with combustion engine cranktrain vibrations and vibration analysis methods. The work applies new computational models aimed at powertrain vibration decrease. The computational models can be used in the first stages of powertrain development. Temperature dependences of the rubber shear modulus and loss factor characteristic are found by response analysis of the free damped vibrations in the first part of the thesis. Viscoelastic model parameters of two dampers with different rubber hardness are calculated using optimization methods. Temperature distribution inside the rubber part during the harmonic oscillation is calculated with the knowledge of previous values. Computational models together with a user interface are assembled in Matlab/Simulink software tool. Computational model results of the viscoelastic rubber damper are verified by measurements on a prototype diesel engine in the whole operating engine speed range. Torsional vibrations of the crankshaft with torsional damper are measured by POLYTEC laser rotational tools. The temperature distribution on the damper surface is obtained by Infratec VarioCAM thermographic system. Combustion pressures in the cylinder are measured by SMETEC Combi indication tools. Both the temperature distributions and combustion pressures are used for computational purposes. All the measurement procedures are described also in the thesis.
Description
Citation
SVÍDA, D. Snižování vibrací a akustických emisí pohonných jednotek aplikací virtuálního motoru [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2011.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Konstrukční a procesní inženýrství
Comittee
prof. Ing. Jiří Stodola, DrSc. (předseda) prof. Ing. Rudolf Kovář, CSc. (člen) Ing. Radim Dundálek, Ph.D. (člen) doc. Ing. Zdeněk Kaplan, CSc. (člen) doc. Ing. Pavel Novotný, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2011-06-29
Defence
Autor v DP vytvořil metodiku pro určení parametrů modulů torzního tlumiče, dále byl vytvořen výpočtový model hnacího ústrojí vznětového spalovacího motoru. Za významný přínos pokládá komise praktické měření vybraných parametrů na spalovacím motoru v provozním otáčkovém spektru (průběhy kmitání klikového hřídele, rozložení teplot na povrchu tlumiče, indikace spalovacích tlaků aj.) a jejih porovnání s navrženými modely.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení
DOI
Collections
Citace PRO