Comparison of dynamic loads four-cylindre and six-cylindre combustion engine with similar work

The aim of this research was comparison of dynamic forces affecting on a crank — shaft - piston arrangement in four and six cylinder's engine with similar circumstances of work. For this research crank - shaft - piston arrangement was separated on parts for determine mass and centers of gravity for every part. After reduction of this mass were calculated dynamical inertial forces of first and second order and centrifugal forces affecting in unbalanced arrangement and affecting with balanced arrangement. Third step was calculations of total moments from mass forces in crank shaft's limb. Sum of these forces after addition is an external balance of engine. Last step of research was calculations of final force affecting on a crank - shaft -piston arrangement, and final force affecting in cylinder's pivot what is a sum of gas force and mass force. Knowledge value of this force let to calculate force affecting in piston of crank shaft, force affecting on a surface of cylinder, perpendicular T force and radial R force. Calculations of mass-forces showed that in the crank-system of a four-cylindrical engine, their values were greater than in a six-cylin drical system approx. 23% -for inertial forces on the reciprocating run, and approx. 42% -for centrifugal forces.

Celem pracy jest porównanie   obciążeń  dynamicznych  silnika  czterocylindrowego   i  sześciocylindrowego 0podobnych parametrach pracy. W tym celu układ korbowo-tłokowy został podzielony na poszczególne elementy tak, aby możliwe było określenie masy każdego elementu osobno oraz wyznaczenie środków ciężkości korbowodów i ramion wykorbienia. Po dokonaniu redukcji mas zostały obliczone siły bezwładności pierwszego i drugiego rzędu oraz siły odśrodkowe, działające w układzie niewyrównoważonym i wy równoważonym przeciwciężarami. Następnie, obliczono występujące w układzie momenty pochodzące od sił masowych działających na ramieniu wału korbowego, które po zsumowaniu stanowią wypadkowe wy równoważenie zewnętrzne silnika. Końcowym etapem pracy było obliczenie siły wypadkowej obciążającej układ korbowy, działającej w osi cylindra, która jest sumą siły gazowej i siły bezwładności. Znając wartość siły wypadkowej możliwe było określenie siły działającej w osi korbowodu, siły działającej na gładź cylindra oraz siły stycznej i promieniowej. Obliczenia sił masowych wykazały, że w układzie korbowym silnika czterocylindrowego ich wartości są większe niż w układzie sześciocylindrowym o około 23% — dla sił bezwładności w ruchu posuwisto-zwrotnym, oraz o około 42% - dla sił odśrodkowych.