تحقیقات موتور
سال:1403 | دوره:71 | شماره:2 |تعداد مقالات:6

هر چرخة رانندگی به منظور بررسی مصرف سوخت، آلاینده های خودرویی، الگوی رانندگی ویژه هر منطقه برای برنامه ریزی بهتر و بهبود استانداردهای مربوطه در منطقه مدنظر تهیه می شود. در این پژوهش از روش چرخة رانندگی واقعی (RDE) که می توان گفت یکی از دقیق ترین روش ها برای استخراج چرخة رانندگی به حساب می آید استفاده شده است. برای جمع آوری داده های موردنظر از GPS گوشی های همراه و به صورت سوار بر اتوبوس های شهری در خیابان های شهر کرمانشاه استفاده شده است. این داده ها در طول مسیر حرکت اتوبوس از مبدأ تا مقصد مقدار سرعت، شتاب گیری، مدت زمان سرعت ثابت، مقدار کاهش شتاب، ارتفاع از سطح دریا، تعداد فرایند ترمزگیری و مدت زمان توقف خودرو را در مسیر ثبت می کنند. در این پژوهش با استفاده از روش خوشه بندی داده های واقعی گرفته شده در سطح شهر و روش میانگین کی (K-means) به استخراج چرخة رانندگی اتوبوس های شهری کرمانشاه پرداخته شده است. با تحلیل داده های گرفته شده سوار بر اتوبوس دیده می شود که رانندگان اتوبوس در شهر کرمانشاه تمایلی به شتاب گیری و حرکت با سرعت ثابت تند را ندارند که این امر مصرف سوخت را در چرخه اتوبوس شهری کاهش می دهد، که می توان گفت این کار به صورت آگاهانه و به همین منظور توسط راننده ها صورت می گیرد.

در این مطالعه، برنامه رایانه موتور دیزل OM 457 تولیدی شرکت ایدم زینه ‏بندی مجدد شده و همچنین پس پالایش SCR در مسیر گازهای خروجی موتور نصب شده است که در نهایت با حفظ عملکرد موتور، استاندارد آلایندگی آن به اروپا 5EEV  ارتقا یافته و مصرف سوخت موتور نیز کاهش یافته است. با این ارتقای صورت گرفته، آلاینده CO2 موتور نیز کاهش یافته که در کاهش گازهای گلخانه ای که باعث گرم شدن زمین می گردند، مؤثر است. همچنین این ارتقا بدون تغییر در طرح موتور و فقط با زینه ‏بندی مجدد برنامه رایانه موتور صورت گرفته که باعث کاهش هزینه طرح نیز شده است. موتور پایه OM 457 دارای استاندارد آلایندگی اروپا 3 است که با پس پالایش DPF بر روی خودروها نصب می شود که DPF گران است و همچنین DPF به گوگرد موجود در گازوئیل بسیار حساس است و گازوئیل های مورد استفاده در کشور، گوگرد شدیدی دارند و باعث خرابی زودهنگام DPF می شوند. حال با این ارتقای استاندارد آلایندگی موتور به اروپا 5 EEV  بدون استفاده از DPF مشکل قیمت و حساسیت به گوگرد DPF نیز حل شده و پس پالایش SCR حساسیتی نسبت به گوگرد سوخت ندارد.

پختگی روغن و ذوب‏ شدگی آب­ بندها از جمله حالت­ های خرابی پرخوران ­ها هستند. در مرحله توسعه موتورهای احتراق داخلی پرخوران، باید مناسب بودن وضعیت مجموعه ­های خنک ­کاری و روغنکاری در تأمین شرایط مناسب برای مجموعه یاتاقان­ ها و آب‏ بندهای پرخوران که توسط سازنده مشخص می­ شود، بررسی شود. بررسی دمای محفظه یاتاقان در دور و بارهای مختلف موتور، بررسی اثر دمای سیال ورودی، اثر تغییرات دمای گازهای خروجی از چندراهه دود و ورودی به گردا و همچنین شار خنک ­کاری در حالت خاموشی گرم در این مطالعه مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج آزمون تجربی نشان می ­دهد بیشینه انتقال حرارت از سمت پرخوران به سیال خنک­ کننده آن در نقطه کاری بیشینه توان موتور است. در میان نقاط اندازه ­گیری شده، همواره آب ­بند گردا بیشترین و یاتاقان‏ تنجار کمترین دما را دارد. در نقطه کاری بررسی شده، دمای سیال ورودی و روغن ورودی به محفظه گردا تنظیم کننده اصلی دمای یاتاقان ‏­ها است ولی در نقطه کاری بررسی شده، اثر دمای گاز ورودی به گردا بر تغییرات دمایی نقاط کمتر است.

سازوکار رفت و برگشتی استوانه‏-سمبه‏ یکی از غالب ­ترین طرح ها از آغاز اختراع موتور های احتراق داخلی تا به حال بوده است. با کاهش اصطکاک بین استوانه‏ و سمبه‏ می ­توان حرکت رفت و برگشتی سمبه‏ را براحتی میسر ساخت. فشار داخل استوانه‏ در مراحل تراکم و انبساط مقادیر خیلی قویتری نسبت به محفظه میل ­لنگ دارد و به دلیل حرکت سمبه‏ در داخل استوانه‏ و تغییر دمای آن در طول کارکرد موتور، وجود لقی بین آن­ دو ضروری است. این لقی، شکاف هایی را بین محفظه استوانه‏ و محفظه میل لنگ بوجود می آورد. با استقرار حلقه الاستیک دهان­ باز در شیار مخصوص آن روی سمبه‏ مانع جدی برای عبور جریان ایجاد می ­شود. با این وجود اصصکاک بین حلقه و استوانه‏ علاوه بر اتلاف کار می ­تواند سبب حرکت نسبی حلقه در شیار خود طی رفت و برگشت سمبه‏ شود و هندسه نشتی را تغییر دهد، لذا نیروی اصطکاک حلقه حائز اهمیت است. در کار حاضر برای اندازه گیری این اصطکاک یک روش دقیق تجربی بکمک دستگاه جرم-قرقره-ریسمان مجهز به حسگر اندازه گیری جابجایی پیشنهاد و استفاده شده است. پس از برآورد تجربی-تحلیلی گشتاور مقام قرقره ­ها، نیروی اصطکاک در دو حالت سمبه‏ بدون حلقه و سمبه‏ با حلقه اندازه ­گیری و محاسبه شد تا از روی آنها نیروی اصطکاک حلقه را برآورد کرد. نتایج حاصله نشان داد که نیروی اصطکاک یک حلقه فشاری 2.87 نیوتن بود و اگرچه سمبه‏ تحت حرکت قائم، بار جانبی ملموسی نداشت اما ملاحظه شد که نیروی اصطکاک آن حدود 77% اصطکاک حلقه فشاری بود.

پلیسه گیری الکتروشیمیایی یکی از روش هایی است که معمولاً برای از بین بردن اضافه های تراشکاری در مقیاس کوچک و میکرونی مورد استفاده قرار می گیرد. دقت، سرعت و امکان پلیسه گیری همزمان از مزایای این روش پلیسه گیری الکتروشیمیایی است. در این مقاله تأثیر اعمال امواج فراصوت بر فرایند پلیسه گیری الکتروشیمیایی برای فنر حلقه روغن موتور احتراقی مورد بررسی قرار گرفته است. اثر متغیرهای ورودی توان فراصوت، شدت جریان برق و دمای مایع رسانا بر متغیر خروجی نرخ پلیسه گیری در پلیسه گیری الکتروشیمیایی بررسی شد. آزمایش ها به روش سطح پاسخ و بر مبنای طرح باکس بنکن طراحی شده اند، به طوری که هر کدام از سه متغیر ورودی مذکور در سه سطح تغییر داده می شوند و سایر متغیرهای ورودی ثابت نگه داشته می شوند. از دو نوع مایع رسانا NaCl و NaNO3 در آزمایش ها استفاده شد. حداکثر توان فراصوت اعمال شده صد وات است. نتایج حاصل از آزمایش های انجام شده نشان داد، اثرگذاری فراصوت بر نرخ پلیسه گیری در شرایط یکسان دمای مایع رسانا بیشینه و شدت جریان برق بیشینه برای فنر حلقه روغن در حالت استفاده از مایع رسانا NaCl به مقدار 83.87 درصد و در حالت استفاده از مایع رسانا NaNO3 به مقدار 89.74 درصد است. همچنین میانگین افزایش نرخ پلیسه گیری برای مایع رسانا NaNO3 نسبت به مایع رسانا NaCl برای فنر حلقه روغن برابر 19.6 درصد است. همچنین ملاحظه شد پس از توان فراصوت، شدت جریان برق و دمای مایع رسانا بترتیب اثر مثبت بر افزایش نرخ پلیسه گیری داشتند.

امروزه با توجه به دغدغه های محیط زیستی و با امید به محدود کردن پدیده آلایندگی در کلان شهرها، توسعه خودروهای برقی از جمله اولویت های جهان صنعتی مدرن است. انباره لیتیومی اصلی ترین نوع انباره مورد استفاده در خودروی الکتریکی است. دما، یکی از فراسنج های بسیار مؤثر بر عملکرد این انباره­ ها است، به دلیل اینکه قادر به ایجاد تغییر رفتار شیمیایی در آن ها است. نظر به لزوم عملکرد انباره در بازه دمایی مناسب و با توزیع دمایی یکنواخت، اتخاذ یک روش مناسب و بهینه خنک کاری با راندمان و قابلیت اطمینان در هر سه سطح واحد ساختاری، پودمان و مجموعه انباره ضروری است. یکی از روش های غیرفعال برای مدیریت حرارتی در انباره ها استفاده از لوله حرارتی است. هدف این پژوهش استفاده از یک چینش جدید برای لوله حرارتی در یک پودمان انباره و مطالعه اثرات دمایی آن به کمک شبیه­ سازی الگوی حرارتی سه بعدی و یک الگوی الکتروشیمیایی (NTGK) برای شبیه سازی این مجموعه است. نتایج این مطالعه حاکی از آن است که این چینش جدید می تواند بهبودی به مقدار 4.1 % را در توزیع یکنواخت دمای پودمان انباره حاصل نماید.