تحليل تيوري، عددي و تجربي ارتعاشات پيچشي ميل‌لنگ خودرو

Theoretical, analytical and experimental analysis of torsional vibration on the vehicle crankshaft

ميل‌لنگ يكي از قطعات مهم موتور مي‌باشد كه با حركت دوراني خود در معرض گشتاورهاي پيچشي ناشي از حركت پريوديك در سيلندر قرار دارد. نيروهاي داخلي كه سبب گشتاورهاي تناوبي در ميل‌لنگ مي‌شود، ايجاد ارتعاشات و نويز در موتور مي‌كند كه مي‌تواند مضر باشد. بنابراين بررسي رفتار ديناميكي ميل‌لنگ ضروري است. همچنين، اگرچه بيشتر سازه‌هاي فيزيكي مانند ميل‌لنگ خودرو به صورت پيوسته هستند، اما مي‌توان آنها را به صورت مجزا مدل كرده و مورد تحليل قرار داد. در اين مقاله به ارتعاشات پيچشي ميل‌لنگ دو نوع خودروي رنو و پژو با سه روش تيوري، عددي و تجربي پرداخته شده است. در تحليل تيوري از فرمول B.I.C.E.R.A استفاده شده و فركانس‌هاي طبيعي به دست آمده از اين روش و فركانسهاي طبيعي تحليل عددي كه با نرم‌افزار انسيس صورت گرفته، با تست تجربي مقايسه شده و با انتخاب بهترين مدل، اثر دور موتور در ارتعاشات پيچشي ميل‌لنگ بررسي شده است.

Automotive crankshafts are subjected to fluctuating torques due to periodic strokes in the cylinder. The gas-forces and inertial-forces due to the reciprocating masses will contribute to the excitation forces on the crankshaft system. The forces cause alternative torque on the crankshaft and cause vibration on the motor which cause noise and shake in the vehicle. Therefore, it is necessary that was determined the dynamic behaviour of the crankshaft. Although most physical structures are continuous, their behaviour can usually be represented by a discrete parameter model. In this paper, torsional vibration was determined with theoretical, analytical and experimental analysis on the Peugeot and Renault vehicle. For Solution of theoretical analysis, was used of B.I.C.E.R.A formula [1] and natural frequency for analytical analysis obtained with ANSYS software. Then, theoretical and analytical procedure compared with the experimental model, to obtain optimization model and with the best model, influence of torsional vibration was determined on the engine speed.