피스톤 운동 방정식

피스톤 (piston 또는 크랭크-슬라이드(crank-slider))의 운동 방정식은 다음과 같다.

 

 

 

여기서 x는 크랭크 축 중심에서 피스톤까지의 거리이다.

 

피스톤 운동 방정식은 단순한 싸인함수가 아니고 조금 복잡하다. 180도를 기준으로 대칭이 아니다. 이것은 크랭크 각도가 0도일 때와 180도 일 때 피스톤의 속도, 가속도가 다르다는 것을 의미한다.

 

크랭크의 회전속도가 일정할 때 로드 (rod)의 길이 l이 짧을수록 피스톤의 속도, 가속도가 증가하고, 스트로크 (stroke)의 절반인 r이 길어질수록 피스톤의 속도, 가속도가 증가한다.

 

r=1, l=2일 때 x의 그래프는 다음과 같다. x 축은 A이고 y축은 x이다.