可変慣性モーメントを用いたディーゼル·エンジンのクランク軸系のねじり振動解析

摘要

本報では，これまでに開発してきた計算手法を用いて，往復動圧縮機のみならずエンジンを含めた往復機械のクランク軸系のねじりに関する固有値計算と時刻歴応答計算ができる計算コードを開発した．なお，今回，開発した計算コードでは，往復機械の構成要素としてピストン－クランク機構，フライ·ホイールおよびモータなどを自由に選択でき，また，選択した構成要素を任意の位置に配置することができる．さらに，開発した計算コードを用いて，市販のディーゼル·エンジンをモデル化したモデル·システムのねじりに関する固有値計算を行い，固有振動数と固有振動モードを求めた．さらに，これまでの往復動圧縮機を対象にした研究では，時刻歴応答計算を行う場合にシリンダ内のガス圧を考慮する必要がなかったが，今回のディーゼル·エンジンを対象にした研究では，シリンダ内のガス圧を考慮して時刻歴応答計算を行い，クランク軸および回転軸のねじれ角と出力トルクを計算した．出力トルクに関しては，実機を用いた実験値と計算結果とを比較し，定式化および開発した計算コードの妥当性を確認した．