فهرست مطالب
نشریه تحقیقات موتور
پیاپی 37 (زمستان 1393)
- تاریخ انتشار: 1394/02/10
- تعداد عناوین: 6
-
-
صفحات 3-12هدف از این مقاله عیب یابی، تنظیم و تحلیل شیم گذاری انژکتور یک موتور دیزل پرکاربرد از نوع مجرای ریل مشترک به صورت تجربی و آزمایشگاهی است. در موتورهای دیزلی جدید، سامانه سوخت رسانی ریل مشترک سهم مهمی در افزایش بازده و بهبود عملکرد موتور دارد. انژکتور به عنوان یکی از مهمترین و پیشرفته ترین اجزاء این سامانه، در موتور مورد مطالعه دچار خرابی های متعددی می شود. بدین منظور ابتدا در مرحله عیب یابی، یک نمونه انژکتور به همراه قسمت های مختلف آن معرفی می شود. سپس حالت های بالقوه خرابی این نوع انژکتور معرفی می گردد. براساس نتایج آماری از 200 عدد انژکتورهای برگشتی از جانب مشتری و مرحله شناسایی حالت های بالقوه خرابی، مشخص شد سه مجموعه مگنت، شابکو و سوزن، جزء نقاط ضعف و قسمت های آسیب پذیر انژکتور می باشند. طبق تجربه محققان در عموم موارد، تغییر ضخامت شیم های مختلف موجود در انژکتور، ساده ترین و موثرترین راه برای تعمیر و تنظیم مجدد انژکتور است. برای دستیابی به حالت بهینه قرارگیری شیم ها، در یک میز آزمون شیم های مختلف با ضخامت های مشخص در انژکتور قرار داده شد. در این آزمون ها پارامترهای طول نفوذ، مخروطی بودن پاشش، اندازه قطرات و عملکرد موتور در آزمون خودرویی برای دستیابی به حالت بهینه قرارگیری شیم ها، مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان می دهند در هر یک از سه حالت خرابی فوق، برای رفع عیب آن قسمت یک حالت بهینه در ضخامت شیم وجود دارد که هم در آزمون شار انژکتور و هم در آزمون موتور واقعی تایید می شود.
کلیدواژگان: موتور دیزل، انژکتور، ریل مشترک سوخت، شیم، عیب یابی -
صفحات 13-24در میان سوخت های تجدیدپذیر، هیدروژن به عنوان سوختی منحصر به فرد برای کاهش دی اکسید کربن در گازهای خروجی شناخته می شود. هیدروژن در موتورهای احتراق داخلی هیدروژن سوز، می تواند در راهگاه ورودی و یا در داخل محفظه احتراق پاشش شود. موتور پاشش مستقیم هیدروژن سوز ترجیحا بهتر است؛ زیرا پاشش مستقیم هیدروژن علاوه بر اینکه پیش جرقه و پس زدن شعله را کاهش می دهد، از کاهش بازده حجمی به خاطر چگالی پایین هیدروژن نیز جلوگیری می کند. در این موتورها، مولفه های پاشش نقش عمده ای در عملکرد موتور دارند. در کار حاضر، پس از شبیه سازی موتور با استفاده از نرم افزار AVL-Fire و صحه گذاری با نتایج تجربی، سه پارامتر فشار پاشش، زاویه ی انژکتور و مکان شمع بررسی شده است. با افزایش فشار پاشش، عملکرد موتور بهبود پیدا نموده و از سویی آلاینده ی اکسید نیتروژن افزایش پیدا می کند. بررسی زاویه ی انژکتور نشان داد که با متمایل شدن انژکتور به سمت شمع، نواحی غنی از هیدروژن در نزدیکی شمع گسترده تر بوده و عملکرد بهبود پیدا می کند. در کنار پارامترهایی از انژکتور، مکان شمع نیز ارزیابی شد و بهترین مکان شمع با توجه به توزیع سوخت هیدروژن تعیین شد.
کلیدواژگان: موتور اشتعال جرقه ای پاشش مستقیم، هیدروژن، فشار پاشش، زاویه ی انژکتور، مکان شمع -
صفحات 25-34توان تحمل دماهای زیاد، وزن کم و قابلیت راه اندازی سریع واکنشگر از ویژگی های چندراهه های دود ورقه ای هستند که استفاده از ان ها را برای موتورهای با دمای دود خروجی بزرگتر از 900 درجه توسعه داده اند. در این مقاله پیشنهاد جایگزینی چندراهه دود چدنی با درصد نیکل زیاد با چندراهه دود ورقه ای برای موتور پرخوران ملی (EF7-TC) ارائه شده است. برای این منظور ابتدا طراحی چندراهه دود با توجه به قیود جانمایی در موتور و تحلیل جریان در چندراهه انجام گرفت سپس با توجه به مدل به دست آمده، فرایند ساخت با استفاده از نرم افزار AUTOFORM شبیه سازی شد. در شبیه سازی اثر ضخامت ورق، نیروی ورق گیری، جنس ورق و ضریب اصطکاک روی پارگی ورق مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان دادند که آلیاژ فولادی (AISI321) به عنوان جنس مناسب برای فرایند کشش چند راهه دود می تواند مورد استفاده قرار بگیرد.
کلیدواژگان: چند راهه دود، شکل دهی ورق، فولاد ضد زنگ، Autoform، موتور پرخوران -
صفحات 35-48با توجه به افزایش روزافزون مصرف سوخت های فسیلی و آلایندگی ناشی از آنها، خودروهای هیبرید الکتریکی کارآمدترین راه حل میان مدت برای کاهش معضلات ناشی از آلودگی محیط زیست و افزایش مواد سوختی می باشد. در این پژوهش به مدلسازی خودروی 206 در نرم افزار ادوایزر پرداخته می شود و پس از صحت سنجی مدلسازی، به بررسی استفاده از سیستم هیبریدی در خودرو پژو 206 می پردازیم. پس از بررسی پارامترهای تاثیرگذار بر عملکرد خودروی هیبریدی، برای دست یابی به کمترین میزان مصرف سوخت ضمن حفظ عملکرد دینامیکی خودرو از الگوریتم گروهی ذرات (PSO) برای بهینه یابی پارامترهای تاثیر گذار پرداخته می شود. در نهایت کاهش مصرف سوخت در خودروی هیبرید بهینه شده حدود 16% و در صورت استفاده از برق شهر برای شارژ باتری، در 12 کیلومتر ابتدایی مسیر حدود 40% کاهش میزان مصرف سوخت را به همراه خواهد داشت. در صورتی که علاوه بر قوای محرکه سیستم هیبریدی، بخش نسبت تبدیل های گیربکس نیز بهینه سازی شود می توان به 5% کاهش مصرف سوخت بیشتر یعنی 21% کاهش مصرف سوخت دست یافت.
کلیدواژگان: خودروی هیبرید الکتریکی، نرم افزار ADVISOR، خودرو 206 -
صفحات 49-64در موتورهای دیزلی انتشار اکسیدهای نیتروژن (NOx)، مونو اکسید کربن و ریز ذرات تهدیدی جدی برای محیط زیست و سلامتی انسان به شمار می روند. روشی که به طور گسترده برای کاهش انتشار این آلاینده ها استفاده می شود شامل بازگرداندن قسمتی از گازهای خروجی موتور به محفظه ی احتراق پس از خنک کردن آن ها در یک مبدل حرارتی به نام خنک کننده ی بازچرخانی گاز خروجی (EGR) است. با این وجود، خنک کننده های EGR در معرض رسوب گرفتگی شدید قرار دارند که به علت رسوب ریز ذرات روی سطوح انتقال حرارت می باشد که منجر به افت قابل توجه بازدهی حرارتی می شود.در این مطالعه، مکانیزم هایی که در رسوب و زدودن ریز ذرات نقش دارند مورد بررسی قرار می گیرند. هم چنین بر اساس این مکانیزم ها و استفاده از معادلات انرژی به همراه بقای جرم ذره، مدلی یک بعدی ارائه می شود که رفتار رسوب ذره ای را در خنک کننده های EGR پیش بینی می کند. سپس نتایج مطالعه ی تحلیلی با داده های آزمایشگاهی مقایسه می شوند که سازگاری بین آن ها نشان دهنده ی اعتبار مدل است.
کلیدواژگان: رسوب ذره ای، خنک کننده EGR، دوده، مقاومت حرارتی رسوب -
صفحات 65-74
در این مقاله دو بلوک اصلی مدار مجتمع آشکارساز علامت کوبش یعنی فیلتر و انتگرالگیر مورد مدلسازی قرار گرفته اند. هدف از مدلسازی اجزای کلیدی مدار آشکارساز کوبش، ارایه یک ابزار نرم افزاری برای کاهش تعداد آزمونها در فرایند زینه بندی متغیرهای مربوط به کوبش در رایانه موتور می باشد. در روش متداول چنانچه جهت زینه بندی متغیرهای کوبش در یک بسامد مرکزی از صافی و به ازای شرایط کاری خاص موتور، داده هایی از مدار یکپارچه ذخیره شده باشد، جهت زینه بندی به ازای سایر بسامدهای مرکزی از صافی در همان شرایط کاری موتور و یا با تغییر شرایط کاری نیازمند داده های جدید هستیم که در این صورت باید دوباره تجهیزات تست را مهیا نمود و آزمون را تکرار کرد. با توجه به اینکه متغیرهای زیادی مانند فاز شروع و پایان پنجره کوبش، ثابت زمانی مدار انتگرالگیر، بهره سیگنال ورودی، بسامد مرکزی صافی و شرایط کاری مختلف موتور در تعیین زینه بندی صحیح، موثر هستند، این روش نیازمند آزمون های متعدد و بکارگیری تجهیزات مختلف جهت آزمونها و نیز صرف وقت و انرژی زیاد است. راهکار پیشنهادی در این مقاله جهت سهولت و افزایش دقت در زینه بندی متغیرهای مربوط به کوبش در رایانه موتور، مدلسازی مدار یکپارچه کوبش به صورت نرم افزاری می باشد. با استفاده از این الگو می توان آزمونهای سخت افزاری را با شبیه سازی رفتار مدار در پاسخ به ورودی های مختلف جایگزین نمود. در این مقاله صافی بکار رفته در مدار یکپارچه کوبش بر اساس تحلیل پاسخ بسامدی مدلسازی شده است و سپس با استفاده از الگوریتم ژنتیک پارامترهای صافی حاصل، بهینه سازی شده است. همینطور واحد انتگرالگیر نیز با روش مبتنی بر الگوریتم ژنتیک مدلسازی و بهینه سازی شده است. مقایسه نتایج شبیه سازی الگوی بلوکهای صافی و انتگرالگیر به ازای دور و بار مختلف موتور و در بسامدهای مرکزی مختلف، با داده های آزمون موتور نشان می دهد که الگو از دقت مناسبی برخوردار است و بیشترین درصد خطای حاصل از مدلسازی 4.78% می باشد.
کلیدواژگان: شبیه سازی مدار یکپارچه کوبش، تشخیص کوبش، زینه بندی کوبش - سامانه مدیریت موتور خودرو
-
Pages 3-12The purpose of this paper is troubleshooting, adjusting and analysis of a useful diesel engine fuel injector from common rail system with experimental and laboratory investigations. In the new diesel engines, the fuel common rail system has an important contribution to increase efficiency and improve engine performance. The injector as one of the most important and advanced components in the common rail system has numerous failures in test engine. For this purpose, different parts of a sample injector are introduced. Based on the results of 200 injectors and step back from the client to identify potential failure modes it is cleared that three sets of magnets, valve and needle are the weaknesses and vulnerable parts of an injector. To the experience of researchers in the most time, adjusting the Shim thickness of the injector is the easiest and most effective way to repair and reset of it. To achieve the optimal placement of shims in a test rig, various thicknesses of shims was placed in the injector. Penetration of the spray, spray cone, droplet size and performance of the motor in vehicle test were evaluated to achieve the optimal placement of the shims. The results show that in each case the parts to fix it, there is an optimum thickness Shim that it are certified in the both injector flow test and the actual engine test.Keywords: diesel engine, injector, fuel common rail, Shim, troubleshooting
-
Pages 13-24Hydrogen is a specified issue among alternative fuels named for reducing carbon dioxide in exhaust gas. Hydrogen can be injected into runner or directly within the combustion chamber. However direct injection would be desired because it would reduce the risk of pre-ignition and backfiring besides recovering volumetric efficiency losses. Injection parameters play a significant role in direct injection engines. In this paper, a direct injection hydrogen fueled engine is simulated via AVL-Fire commercial software and the results are validated with experimental data from reference works. The effects of injection pressure, injector angle and spark plug position have been investigated. Results showed that increasing injection pressure would improve engine performance with increase in nitrogen oxide pollutant. Tilting the injector toward spark plug would make a rich zone near spark thus better combustion process. The study was continued focusing on spark plug position and selecting the best position due to charge stratification.Keywords: Spark Ignition Direct Injection Engine, Hydrogen, Injection Pressure, Injector Angle, Spark Plug Location
-
Pages 25-34High thermal strength, low weight and capability of fast catalyst convertor warm up are main advantages of sheet metal exhaust manifolds which made it the best option for engines with maximum exhaust temperature more than 900 ͦC. A sheet metal exhaust manifold has been designed in this paper for EF7-TC engine which is four stroke bi-fuel CNG-gasoline engine. The proposed sheet metal exhaust manifold would be replaced with current Ni resist cast iron manifold. Design of exhaust manifold has been undertaken following the packaging constraints in the engine and required exhaust gas flow characteristics. Manufacturing process of design sheet metal exhaust manifold was simulated using AUTOFORM software. In finite element analysis effects of sheet thickness, its material and friction coefficient were investigated on sheet tearing. Results showed that AlSI321 can be used as a material for sheet metal with designed geometry. And drawing of sheet with these characteristics can lead to no defects on final formed sheet.Keywords: exhaust manifold, sheet metal forming, stainless steel, AUTOFORM, turbocharged engine
-
Pages 35-48Due to extreme exploitation of fossil fuels and its consequence pollution, electrical hybrid cars are the most efficient mid-term solution to reduce issues instigated by environment pollution and the increase in fuel consumption. In this thesis, first, different kind of electrical hybrid cars and power transmission in this sort of cars are investigated. Then, an engine in hybrid and electrical car -based on former studies- considered and all fundamental criteria are compared. Subsequently, the car was molded in Advisor software and after validation of our model, with the regard of the superiority of parallel hybrid systems, a parallel hybrid system employed to study hybrid systems. After analyzing influential parameters on hybrid car performance, in order to gain the lowest fuel consumption as well as maintaining dynamic performance of the car, PSO algorithm used to optimize significant parameters. Eventually, the fuel consumption reduced by sixteen percent. It is also noted that in the case of urban electricity usage in first twelve kilometers a forty percent increase in efficiency can be achieved. In another case, where in addition to power system, transmission system was optimized a five more percent in reduction can be reach which sums up to twenty one percent reduction in fuel consumption.Keywords: electrical hybrid car, Advisor software, car 206
-
Pages 49-64Emissions from diesel engines, such as nitrogen oxides (NOx), carbon monoxide and particulate matter (PM) impose a major threat to the environment and human health. As for the reduction of NOx emission though, the widely used technique is to return a portion of the exhaust gases to the intake of the engine after cooling them in a heat exchanger known as exhaust gas recirculation (EGR) cooler. However, EGR coolers are prone to severe fouling dominantly due to deposition of particulate matter, i.e. soot on heat transfer surfaces that result in profound deterioration of thermal efficiency. In this study, deposition and removal mechanisms of particulate matter are investigated. Also a one-dimensional model is developed which predicts the behavior of particulate fouling in EGR coolers taking into account the underlying deposition and removal mechanisms and energy equations associated with the particle mass conservation. The theoretical results are then compared with those of experiments of which the agreement between them shows the validity of the proposed model.Keywords: Particulate fouling, EGR cooler, Soot, Fouling resistance
-
Pages 65-74
In this work two main blocks of integrated circuit for knock signal detection has been modeled. The main goal of modeling key components of knock detection IC is to provide a software tool in order to reduce the number of experiments during calibration of knock parameters in ECU. In conventional method experimental data requires for calibration of knock related parameters for each central frequency of the filter and for several operating conditions of the engine. Since there are several parameters such as beginning and end of knock window phase, time constant of Integrator circuit, input signal gain and filter central frequency, the calibration task requires lots of measurements which is time consuming and expensive. Therefore we propose a behavioral model for two main blocks of knock signal detection integrated circuit, which enable us to use simulation instead of measurement for calibration purpose. A model of knock IC filter has been developed based of frequency response analysis, and then this model has been optimized using genetic algorithm. Similar technique has been used to model the integrator block of the IC. Comparing the model simulation results with experimental data under different engine speed and load and at several central frequencies demonstrates that the model has a reasonable accuracy with maximum error of 4.78%
Keywords: Knock IC simulation, Knock detection – Knock calibration, Automotive Engine Management System
©2000-2024 magiran.com All Rights Reserved.