25940

مديريت خنك كاري موتور هوا-خنك و بررسي اثرات آن روي عملكرد و آلاينده ها

كارشناسي ارشد

مهندسي مكانيك - سيستم محركه خودرو

1397-1400

1400/08/30

دكتر علي قاسميان مقدم

مهندسي خودرو

دورهي اوليه گرم شدن موتور، يكي از مهمترين منابع انتشار آلايندگي بخصوص گونهي هيدروكربنهاي نسوخته است. همچنين در اين دورهي گذراي حرارتي بازده احتراقي و حرارتي موتور به شدت پايين ميباشد. عواملي چون تبخير ضعيف سوخت، وجود شكاف هاي عظيم ميان پيستون و بوش سيلندر، جذب سوخت توسط لايه روغن سرد موجود بر روي ديواره، خاموش شدن شعله در مجاورت ديواره سرد سيلندر، عدم روانكاري مناسب توسط روغن و غيره بر رخ داد اين پديده تاثير گذار هستند. در پژوهش انجام گرفته رفتار، عملكرد، مصرف سوخت و آلايندگي يك موتور تك سيلندر هوا خنك، با سيستم سوخت رساني انژكتوري در طول دوره گذراي حرارتي مورد بررسي قرار گرفته است. اين موتور دقيقا مشابه موتور استفاده شده در سيكلت‌هاي شهري مي‌باشد. با توجه به سيستم خنك كاري موتور، دو عامل اصلي تاثيرگذار بر طول و نحوه عملكرد موتور در دوره زماني گرم شدن، يعني جريان هواي خنك كننده و سيال روانكار مورد بررسي و تحقيق قرار گرفته است. تاثير استفاده از نانو ذرات مس در داخل روغن روانكار به عنوان يك افزودني و همچنين تاثير مديريت و قطع جريان هواي خنك كننده در اين دوره گذرا بر روي مصرف سوخت، ميزان آلايندگي و نحوه افزايش دماي قطعات موتور و همچنين آثاري كه تغيير غلظت نانوذرات بر روي اين متغيرها داشته است مورد بازبيني و گزارش قرار گرفته است؛ در طي اين پژوهش مشخص شد با افزودن نانوذرات مس به روغن روانكار ميزان مصرف سوخت در طول دوره گذراي حرارتي حدود 10% كاهش داشته و آلايندگي از نوع هيدروكربن نسوخته در شرايط متفاوت بين 20 تا 45 درصد كاهش يافته است. ميزان توليد گونه دي اكسيد كربن در سيال خروجي از اگزوز كمتر از 10 درصد افزايش يافته است. همچنين مقادير متغيرهاي خروجي موتور در دماهاي پايين‌تري نسبت به روغن هاي استاندارد به حالت پايا رسيده‌اند. اما با توجه به افزايش ضريب انتقال حرارت جابه‌جايي طول دوره‌ي گذراي حرارتي به طور ميانگين 2% افزايش يافته است. همچنين مشخص شد كه قطع جريان سيال خنك كننده( جريان هواي محيطي) تاثير چشمگيري در كاهش طول زمان دوره گذراي حرارتي داشته است و ميزان كل سوخت مصرفي در اين دوره را كاهش مي دهد.

1400/10/27

thermal management of air cooled engines and investigation effects of it on performance and emissions

11/21/2022 12:00:00 AM

The initial period of engine warm-up is one of the most important sources of emissions, especially unburned hydrocarbons. Also, in this thermal transition period, the combustion and thermal efficiency of the engine is extremely low. Factors such as poor evaporation of fuel, huge gaps between the piston and the cylinder liner, fuel absorption by the cold oil layer on the wall, extinguishing the flame near the cold cylinder wall, lack of proper lubrication by oil, etc. This phenomenon occurred. are. In this research, the behavior, performance, fuel consumption and pollution of a single-cylinder air-cooled engine with injector fuel system during the thermal transition period have been investigated. This motor is exactly the same as the motor used in urban motorcycles. According to the engine cooling system, two main factors affecting the length and performance of the engine during the heating period, the cooling air flow and the lubricating fluid have been studied and researched. The effect of using copper nano particles in lubricating oil as an additive and also the effect of managing and cutting off the cooling air flow in this transient period on fuel consumption, pollution and how to increase the temperature of engine parts and also the effects of changing the concentration of nanoparticles on These variables have been reviewed and reported; During this study, it was found that by adding copper nanoparticles to lubricating oil, the amount of fuel consumption during the thermal transition period has been reduced by about 10% and unburned hydrocarbon pollution in different conditions has been reduced by 20 to 45%. The production of carbon dioxide in the exhaust fluid has increased by less than 10%. Also, the values of engine output variables have reached a stable state at lower temperatures than standard oils. However, due to the increase in heat transfer coefficient, the length of the thermal transition period has increased by an average of 2%. It was also found that cutting off the flow of cooling fluid (ambient air flow) had a significant effect on reducing the duration of the thermal transition period and reducing the total fuel consumption in this period.

دوره گذراي حرارتي , نانو روغن , نانو ذرات مس , موتور هوا خنك

Thermal transient period , Nano oil , copper nano particles , air cooled engine