تحقیقات موتور
سال:1398 | دوره:- | شماره:56 |تعداد مقالات:6

پرخوران ها برای افزایش فشار هوای راهگاه ورودی موتور استفاده می شوند. مسیله بسیار مهم در پرخوران ها، مهار فشار هوای راهگاه ورودی موتور است که این موضوع از طریق مهار سرعت پرخوران صورت می پذیرد، اما از آنجایی که مهار سرعت پرخوران به صورت مستقیم از لحاظ عملی امری دشوار است، لذا این کار، به صورت غیرمستقیم و از طریق دریچه ای به نام هدررو که در خروجی موتور و ورودی گردای پرخوران قرار می گیرد، انجام می پذیرد. یکی از روش های مهار پرکاربرد در صنعت، مهار زمان بندی بهره است. این روش برای مهار عملکرد پرخوران در سه بخش: متغیرهای مهار کننده، ناظر و سامانه، طراحی شده و استفاده شده است. عملکرد صحیح یک حلقه مهار را می توان با صحت شبیه سازی در نظر گرفته شده برای سامانه و مهار کننده مناسب طراحی شده، ارزیابی نمود. در این مقاله ابتدا شبیه سازی موتور موردنظر با پرخوران در GT-POWER ایجاد شد. سپس با تعریف متغیرهای ورودی و خروجی در شبیه سازی ایجادشده در نرم افزار GT-POWER، شبیه سازی برای طراحی مهار کننده با نرم افزار MATLAB متصل می شود. در گام بعدی دو روش برای طراحی مهار کننده های مناسب برای روش مهار زمان بندی بهره ارایه شده است، درنهایت موثر بودن روش مهار زمان بندی بهره برای مهار پرخوران نشان داده می شود.

ارتعاشات عرضی تسمه متعلقات بر صدای تولید شده از این ناحیه و همچنین عمر این تسمه تاثیر گذار است. بنابراین درک این پدیده و بررسی عوامل تاثیر گذار بر آن می تواند در فرآیند کاهش صدای تولید شده و افزایش عمر تسمه اثرگذار باشد. در این مقاله ارتعاشات عرضی تسمه متعلقات به صورت تجربی اندازه گیری شده و تحلیل گردیده است. بعد از انجام آزمون و اندازه گیری جابجایی تسمه در دو نقطه از مجموعه متعلقات، این علامت به حوزه بسامد برده شد و با توجه به مشاهده تابعیت ارتعاشات به دور موتور، تحلیل مرتبه برای تحلیل ارتعاشات استفاده شد. نتایج آزمون و تحلیل آن نشان می دهد که بسامد طبیعی ارتعاشات عرضی تسمه در ناحیه بین چرخ تسمه تنجار و چرخ تسمه میل لنگ در حالت روشن بودن تنجار و خاموش بودن آن متفاوت است ولی بار موتور تاثیری بر آن ندارد. اما در ناحیه بین هرزگرد و تسمه سفت کن، بسامد طبیعی ارتعاشات تسمه، تاثیری زیادی از بار موتور و وضعیت روشن و یا خاموش بودن تنجار و مولد برق نمی گیرد. در تمام دورهای موتور، بسامد غالب نوسانات تسمه برابر بسامد طبیعی است. در برخی نقاط، دامنه نوسان مقدار بیشتری دارد که بسامد این نقاط متناسب مرتبه های 2، 3، 4 و برخی مرتبه های دیگر دور موتور است.

صداخفه کن یک قطعه از سامانه خروجی خودرو می باشد که با جذب و یا پس زنی امواج صوتی باعث کاهش صدای خروجی می شوند. یکی از مهم ترین عوامل بیان کنندهی عملکرد یک صدا خفه کن، مقدار اثر تضعیفیای است که بر موج ورودی خود دارد؛ این متغیر با افت انتقال صدا شناخته میشود. یکی از روشهای بدست آوردن مقدار این متغیر روش آزمون استاندارد چهار-میکروفون است که در این مقاله مورد استفاده قرار می گیرد. در این تحقیق برای اندازه گیری میزان افت انتقال صدا دستگاه آزمون ساخته شد. برای صحه گذاری عملکرد دستگاه آزمون و نتایج آن، با استفاده از شبیه سازی در نرم افزار جی تی پاور و محاسبات نظری میزان افت انتقال صدا برای یک نمونه واقعی محاسبه شده است. از دستگاه آزمون افت انتقال صدا می توان برای ارزیابی عملکرد صداخفه کن های مورد استفاده در خودرو و صنایع دیگر استفاده کرد. بطور کلی هدف اصلی از این تحقیق ساخت دستگاه آزمون افت انتقال صدا و توسعه کد محاسباتی مربوط به آن و صحه گذاری عملکرد دستگاه آزمون است.

فرسایش واکنشگر نقش مهمی بر آلایندگی تولید شده توسط خودروها در طی عمر خودرو ایفا می کند. شناخت بهتر عوامل موثر بر فرسودگی واکنشگر و تعویض به موقع آن می تواند تاثیر شگرفی بر کاهش آلایندگی ناشی از خودروهای احتراق داخلی و بهبود کیفیت هوای کلان شهرها داشته باشد. یکی از عوامل مهمی که می تواند بر عملکرد و عمر واکنشگر تاثیرگذار باشد، شرایط رانندگی یا همان چرخه رانندگی روزانه است. در این مقاله این تیوری مورد تحقیق و بررسی قرار می گیرد که فرسایش واکنشگر در چرخه های رانندگی مختلف رفتار متفاوتی داشته و از همین برای میزان مسافت پیشنهادی توسط سازندگان واکنشگر برای تعیین حد فرسایش باید مطابق با چرخه های رانندگی بومی باشد. به منظور بررسی این ایده از شبیه سازی سینماتیکی خودرو به همراه واکنشگر سه راهه در چرخه رانندگی با نرم افزار GT-Suite استفاده می شود. نرخ فرسایش متناسب با چرخه رانندگی مبنا یا همان NEDC محاسبه شده و برای استفاده از این نرخ برای چرخه رانندگی دیگر از وابستگی مسافت معادل برای مقایسه چرخه رانندگی با چرخه مبنا از منظر کاهش عمر واکنشگر، استفاده می شود. مقایسه واکنشگر در یک مسافت مشخص در دو حالت مشاهده پدیده فرسایش و عدم مشاهده پدیده فرسایش، ارزش موضوع فرسایش واکنشگر مشخص می شود. اختلاف آلایندگی تولید شده وابسته به چرخه بین حالت تازه و فرسوده از 2 تا 5 برابر اختلاف وجود دارد. در چرخه های رانندگی که از داده های رانندگی در تهران توسعه یافته اند، با تعویض به موقع واکنشگر در 74 هزار کیلومتر مسافت طی شده توسط خودرو، مقدار آلایندگی به یک پنجم حالت کلی می رسد.

هدف از این مطالعه ارزیابی عملکرد یک موتور دیزل سنگین با احتراق اشتعال تراکمی با واکنش پذیری مهار شده با سوخت های گاز طبیعی و گازوییل است که توسط گازهای هیدروژن و نیتروژن غنی سازی شده اند. در این مطالعه، موتور دیزل سنگین تک استوانه کاترپیلار تحت فشار موثر متوسط درست ناخالص معادل 9. 4 بار (در محدوده بار میانی) تنظیم شده است. مقدار سوخت تزریق شده درون محفظه احتراق در هر چرخه ثابت بوده و با فرض ثابت بودن محتوی کل انرژی سوخت ها، گازهای هیدروژن و نیتروژن با نسبت حجمی %75 به %25 به همراه گازهای بازگردانی شده از خروجی دود به تدریج به گاز طبیعی افزوده می شوند. نتایج مطالعه نشان می دهد با افزودن گازهای هیدروژن و نیتروژن به گاز طبیعی می توان سهم انرژی هیدروژن به کل سوخت ها را بدون افزایش قابل توجه شدت صوت احتراق به مقدار 40. 24% افزایش داد و به بازده درست ناخالص بیش از 50% دست یافت. همچنین، بدون تلفات قابل ملاحظه ای در توان خروجی موتور، سطوح آلاینده های موتور نظیر اکسیدهای نیتروژن، مونوکسید کربن، هیدروکربن های نسوخته و فرمالدیید کاهش قابل ملاحظه ای خواهد داشت.

طراحی چندراهه دود به دلیل تاثیر روی عملکرد واکنشگر و وجود بارهای حرارتی و ترمومکانیکی بالا، بسیار مهم است. در این مقاله ابتدا تحلیل جریانی گذرای چندراهه دود و واکنشگر با استفاده از نرم افزار فلوینت انجام شده است و سپس از نمودارهای دما و ضرایب انتقال حرارت برای تحلیل ترمومکانیکی روی سطح داخلی چندراهه دود به کمک نرم افزار متلب در سه چرخه متوالی میانگین زمانی گرفته شده است. توزیع دما و ضریب انتقال حرارت میانگین به عنوان شرط مرزی برای تحلیل ترمومکانیکی پایا روی سطح داخلی چندراهه دود نگاشت شده است. به عنوان اعتبار سنجی نتایج تحلیل حرارتی با داده های آزمون تجربی صحه گذاری شده اند. در تحلیل ترمومکانیکی، توزیع تنش در چند راهه ناشی از اعمال بار حرارتی، توزیع تنش پسماند در چند راهه پس از سرد شدن، جابجایی قایم اتصال در اثر اعمال بار حرارتی، تابیدگی اتصال در راستای قایم در اثر کرنش دایمی مورد ارزیابی قرار گرفته است. در نهایت اصلاحات هندسی لازم برای بهبود مقاومت سازه ای و استحکام آن ارایه شده است.