5542

5542

مطالعه تئوري‐ تجربي اثر فركانس تماس بر نرخ انتقال حرارت ميان سوپاپ دود و نشيمنگاه

كارشناسي ارشد

مهندسي خودرو

1386

1386

پروفسور شجاعي فرد

چكيده تماس حرارتي سوپاپ دود و نشيمنگاه از مسايل مورد بحث روز مي باشد . در اثر تماس سوپاپ دود با نشيمنگاه بدليل درجه حرارت بالا، سوپاپ دچار سوختگي و تغيير شكل مي شود و با گذشت زمان در اثر تماسهاي متناوب اين تغيير شكل سبب آسيب ديدن و شكستگي ساقه سوپاپ ميگر دد. در صورت جمع شدن ذرات و كربن در محل تماس، اين مواد بصورت عايق حرارتي عمل كرده و از خنك شدن سوپاپ جلوگيري مي كنند و در نتيجه مشكل كوبش يا ضربه در موتور پيش مي آيد كه سبب احتراق ناقص ، افزايش آلودگي محيط زيست و كاهش طول عمر موتور ميگردد. لذا با توجه به ا هميت مو ضوع لازم است كنترلي روي انتقال حرارت و دماي سوپاپ دود در محل تماس با نشيمنگاه صورت گيرد، كه براي رسيدن به اين مقصود در اينجا از روش شناسايي سيستم استفاده شد ه است . مزيت اين روش در اين است كه نيا زي به داشتن اطلاعات فيزيكي قبلي در مورد نحوة تغيير كميت هاي مجهول در صورت استفاده از مدلهاي جعبه سياه نمي باشد و روش حل بطور خودكار شكل تابع تبديل و ارتباط ورودي و خروجيها را ارائه مي دهد . همچنين در موتورهاي احتراق داخلي، بعلت آنكه سوپاپ با سرعت هاي زياد باز و بسته مي شود، اندازه گيري دماي سوپاپ دود بصورت مستقي م امكانپذير نمي باشد . با استفاده از اين روش ميتوان با داشتن دماي نشيمنگاه، دماي سوپاپ را با دقت بسيار خوبي تخمين زد و از آن براي كنترل سيستم خنك كاري موتور استفاده كرد. به همين منظور از دستگاه شبيه ساز تماس حرارتي سوپاپ و نشي منگاه كه طراحي و ساخته شده، استفاده انتخاب شده كه بخوبي Box-Jenkins شده است . در اينجا پس از بررسي مدلهاي مختلف جعبه سياه، مدل مي تواند انتقال حرارت در محل تماس سوپاپ دود و نشيمنگاه را در حالت پريوديك شبيه سازي كند . همچنين ضريب انتقال حرارت تماسي به روش تجربي براي چهار فركانس مخت لف و تماس ثابت از لحظه شروع تست تا رسيدن به حالت شبه ‐ پايدار بدست آمده و با هم مقايسه گرديده است . علاوه بر آن اثر فركانس در ميزان حداكثر دماي سوپاپ مورد بررسي قرار گرفته است. فرضيات ساده كننده اي كه براي اين تحليل در نظر گرفته شده است، هدايت حرارتي يك بعدي بين دو استوانه طويل، معلوم بودن درجه حرارت طرفين و صرفنظر كردن از تشعشع حرارتي مي باشد . در اين پايان براي برنامه نويسي و شناسايي سيستم استفاده شده است و نتايج تجربي حاصل MATLAB نامه از نرم افزار از تست دستگاه شبيه ساز تماس حرارتي سوپاپ و نشينگاه به عنوان وروديهاي مسئله شناسايي مي باشند. كلمات كليدي: سوپاپ دود، تماس حرارتي، فركانس تماس، شناسايي سيستم