Publication detail

Torsional vibration analysis of crank train with low friction losses

DRÁPAL, L. NOVOTNÝ, P.

Czech title

Analysa torsního kmitání klikového mechanismu s nízkými třecími ztrátami

English title

Torsional vibration analysis of crank train with low friction losses

Type

journal article in Web of Science

Language

en

Original abstract

High level of mechanical efficiency is exacted from internal-combustion engines. The reduction of friction losses of crankshaft main bearings can significantly contribute to the enhancement of this efficiency. For this purpose, an innovative design of a crankshaft is developed. The potential of computational modelling during the development of this innovative crank train is described in the article. The dynamics of the whole crank train is solved by using a multi-body system software, where flexible finite-element bodies along with hydrodynamic bearings are incorporated. Regarding the simulation results, attention is paid to the torsional vibration and its analysis, including concept design of a torsional damper, because a reduction of friction losses is associated with the improvement of torsional vibration in this case.

Czech abstract

Spalovací motory musejí splňovat přísné požadavky na mechanickou účinnost, jíž lze významně zvýšit snížením třecích ztrát hlavních ložisek klikového hřídele. Z tohoto důvodu byl vyvinut klikový hřídele inovativní konstrukce. Článek popisuje zejména přínos výpočtového modelování v průběhu vývoje tohoto dílu. Dynamika kompletního klikového mechanismu je řešena v prostředí MBS (Multi-Body System) se zahrnutím modálně redukovaných těles a hydrodynamického modelu kluzných ložisek. Z hlediska výsledů simulace je v tomto článku kladen důraz zejména na torsní kmitání a jeho analysu, včetně návrhu vhodného tlumiče torsního kmitání, jelikož snížení třecích ztrát je v tomto případě spojeno se zvýšením torsních vibrací.

English abstract

High level of mechanical efficiency is exacted from internal-combustion engines. The reduction of friction losses of crankshaft main bearings can significantly contribute to the enhancement of this efficiency. For this purpose, an innovative design of a crankshaft is developed. The potential of computational modelling during the development of this innovative crank train is described in the article. The dynamics of the whole crank train is solved by using a multi-body system software, where flexible finite-element bodies along with hydrodynamic bearings are incorporated. Regarding the simulation results, attention is paid to the torsional vibration and its analysis, including concept design of a torsional damper, because a reduction of friction losses is associated with the improvement of torsional vibration in this case.

Keywords in Czech

torsní kmitání, torsní tlumič, klikový mechanismus, klikový hřídel, multi-body system

Keywords in English

torsional vibration, torsional damper, crank train, crankshaft, multi-body system

Released

31.12.2017

Publisher

JVE International

Location

Kaunas, Lithuania

ISSN

1392-8716

Volume

19

Number

8

Pages from–to

5691–5701

Pages count

11

BIBTEX


@article{BUT144964,
  author="Lubomír {Drápal} and Pavel {Novotný},
  title="Torsional vibration analysis of crank train with low friction losses",
  year="2017",
  volume="19",
  number="8",
  month="December",
  pages="5691--5701",
  publisher="JVE International",
  address="Kaunas, Lithuania",
  issn="1392-8716"
}